Болонская система1.Новая версия. Методическая разработка практического занятия 1 (для преподавателей) модуля 1 пропедевтика ортопедической стоматологии
 Скачать 4.91 Mb.
|
|
Тема 18 ч.1: Конструкционные сплавы металлов для зубных протезов. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ
Актуальность темы. В век аллергии и гиперсенсибилизации каждому врачу необходимо помить, что от правильно выбранного металла для зубного протеза будет зависеть здоровье больного и качество ортопедической конструкции. ОБЩАЯ ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ Студент должен уметь отдифференцировать металлы между собой. Знать основные конструкционные металлы, применяемые в ортопедической стоматологии, принципы литья конструкционных металлов, применяемых в ортопедической стоматологии. ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ОБЩЕЙ ЦЕЛИ СТУДЕНТ ДОЛЖЕН УМЕТЬ
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, НА ОСНОВЕ КОТОРЫХ ВОЗМОЖНО ВЫПОЛНЕНИЕ ЦЕЛЕВЫХ ВИДОВ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
3.Благородные металлы и сплавы, применяемые в стоматологии и их свойства. 4.Неблагородные металлы и сплавы, применяемые в стоматологии и их свойства. 5.Требования, предъявляемые к металлам и их сплавам, применяемым в ортопедической стоматологии. 6.Технология замены восковой репродукции на металл (конспект). 7. Набор оборудования и инструментария, используемого для осуществления литья конструкционных металлов. УЧЕБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ, НЕОБХОДИМАЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ТЕМЫ 1. Нападов М.А. и др. Материалы для протезирования в стоматологии, К.,1978. 2. Копейкин В.Н. Демнер М.М. Зубопротезная техника, М., Медицина, 1985, с.223–227. 3. Гаврилов Е.И., Щербаков А.С. Ортопедическая стоматология,1984. 4. Гернер М.И., Нападов М.А. Материаловедение в стоматологии, М., Медицина, 1964. 5. Копейкин В.Н. и др. Зубопротезная техника, 1964, с. 213–217. 6. Васильев М.Е., Грозовский А.Л., Ильина–Маркосян Л.В., Тиссенбаум М.С. Зубопротезная техника, 1951, с.127–148. 7. Аболмасов Н.Г., Аболмасов Н.Н., Бычков В.А., Аль–Хаким А. Ортопедическая стоматология. Смоленск, 2000, с. 95–109. 8. Рожко М.М., Неспрядько В.П., Ортопедична стоматологія, Київ, 2003. с. 108–112, 113–146. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ (кратки методические указания к работе на практическом занятии) Вначале занятия преподаватель проводит перекличку студентов и назначает дежурного, называет тему и цель занятия, выясняет непонятные вопросы, которые возникли у студентов при самоподготовке. Затем проводит разбор учебных вопросов по теме, по заданию УИРС, и методикам отработки практических навыков в соответствии с методической разработкой, путем активного опроса всех студентов группы. Преподаватель ориентируется на объем знаний, который студенты приобрели при самостоятельном изучении соответствующего материала в учебниках, лекциях и методических указаниях для студентов, а также при выполнении задания УИРС в альбомах-тетрадях самоподготовки. Кроме того, преподаватель, на свой выбор, может производить проверку домашнего задания в устной форме или письменной, а так же в смешанной - устно-письменной форме. При этом преподаватель использует кроме учебных вопросов текущего занятия проблемно-ситуационные задачи и вопросы тест-контроля. После проверки подготовки студентов к учебному занятию, преподаватель демонстрирует выполнение практических заданий на лабораторных этапах изготовлеяия зубных протезов по теме занятия. При этом преподаватель ориентируется на количество практических навыков предусмотренных для отработки студентами по данной теме, а также уровень их усвоения. Преподаватель вместе с зубным техником демонстрирует технологию замены восковой репродукции на металл Преподаватель дает задания студентам самостоятельно установить организационную структуру литейной лаборатории и необходимый инструментарий для осуществления литья металлов. Студенты оформляют протокол лабораторного занятия. В процессе работы преподаватель консультирует и оценивает самостоятельную работу каждого студента группы и разъясняет причины допущенных ошибок и исправление неточностей при выполнении практического задания. В конце занятия студенты заполняют протокол лабораторного занятия, преподаватель выставляет зачет за УИРС, оценку за устный или письменный ответ, за самостоятельную практическую работу, а также объявляет тему следующего занятия и вопросы для повторения. Металлы и сплавы, применяемые в ортопедической стоматологии. Металловедение – наука, изучающая состав, строение и свойства металлов и сплавов. В химии под металлами понимают определенную группу элементов, которые вступая в химическую реакцию с неметаллами отдают им свои внешние (валентные) электроны. Все металлы прежде всего следует разделять на две большие группы –черные и цветные. Черные металлы имеют темно–серый цвет, большую плотность, высокие температуры плавления, относительно высокую твердость. Наиболее типичными представителями этой группы являются железо и его сплавы. Цветные металлы чаще всего имеют характерную окраску: красную, желтую, белую, обладают большой пластичностью, малой твердостью относительно низкими температурами плавления. Наиболее типичным представителем этой группы является медь. Применение металлов определяется их ценными свойствами и распространенностью в природе, а в историческом аспекте – развитием техники. Большинство металлов было открыто в ХIХ в., хотя тогда далеко не все из них получили промышленное использование. Применение металлов в технике началось с меди, серебра и золота. Затем начали применять те из них, которые относительно легко восстанавливаются (олово, свинец) или их достаточно много в природе (железо). Именно железо в виде его сплава с углеродом (стали) получило наибольшее применение, что связано с рядом причин: малой стоимостью, наилучшими механическими свойствами и большой распространенностью его руд в природе. Стали, например, производят больше, чем всех остальных металлов вместе взятых. Объем производства стали – важнейший показатель технической и экономической мощи государства. Для ориентировочного сравнения металлов по стоимости принята стоимость 1 кг железа. Несмотря на сугубую относительность такого сравнения, оно дает общее представление о стоимости различных металлов. Например, по данным зарубежных литературных источников, относительная стоимость цинка составляет 2,5; кобальта – 35; титана – 160; серебра – 230; палладия – 5 тыс.; золота – 11 тыс.; платины – 27 тыс. раз. Строение металлов и сплавов определяется макроскопическим и микроскопическим анализами. Кристаллическое строение металлов. Все вещества в твердом состоянии имеют кристаллическое или аморфное строение. В кристаллическом веществе атомы расположены геометрически правильно и на определенном расстоянии друг от друга, в аморфном же – беспорядочно. Всякое вещество может находится в трех агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном. В чем же различие между газообразным, жидким и твердым состояниями? В газах отсутствует закономерность расположения частиц (атомов, молекул); частицы хаотически двигаются, отталкиваясь одна от другой, и поэтому газ стремится занять возможно больший объем. В твердых телах атомы располагаются в определенном порядке, силы взаимного притяжения и отталкивания уравновешены, и твердое тело сохраняет свою форму. В жидкости частицы (атомы, молекулы) сохраняют лишь так называемый «ближний» порядок, т.е. в пространстве закономерно расположено небольшое количество атомов, а не атомы всего объема, как в твердом теле. Ближний порядок неустойчив: он то возникает, то исчезает под действием тепловых колебаний. Таким образом, жидкое состояние – как бы промежуточное между твердым и газообразным; при соответствующих условиях возможен непосредственный переход из твердого состояния в газообразное без расплавления (сублимация). Правильное, закономерное расположение частиц в металле (сплаве) характеризует кристаллическое состояние. Гипотеза о том, что в кристаллах частицы располагаются закономерно, была выдвинута еще в 1860 г. Е.Е.Федоровым, но доказано это было только после открытия рентгеновских лучей в 1895 г. и применения их для изучения строения кристаллов. Распространение атомов в кристалле весьма удобно изображать в виде пространственных схем – элементарных кристаллических ячеек. Кристаллические решетки металлов. При переходе из жидкого состояния в твердое образуется кристаллическая решетка, возникают кристаллы. Этот своеобразно протекающий процесс называется кристаллизацией. Еще в 1878 г. Д.К.Чернов, изучая структуру литой стали, указал, что процесс кристаллизации состоит из двух элементарных этапов. Первый заключается в зарождении мельчайших частиц кристаллов, которые он назвал «задатками», а теперь их называют «зародышами кристаллизации. Второй этап состоит в росте кристаллов из этих центров. Минимальный размер способного к росту зародыша называется критическим центром. Простейшим типом кристаллической ячейки является кубическая решетка. Здесь атомы «упакованы» недостаточно плотно. Некоторые металлы имеют тетрагональную решетку. При этом каждый металл обладает определенной кристаллической решеткой, которая при изменении внешних условий (термическая обработка, литье и др.) может измениться – это явление называется полиморфизмом. Одним из видов несовершенства кристаллического строения является наличие атомных пустот («дырок»), иначе – «вакансий». Такие дефекты решетки играют очень важную роль при протекании диффузных процессов в сплавах и зависят от термической обработки. Таким образом, правильность кристаллического строения нарушается двумя видами дефектов – точечным («вакансии») и линейными (дислокация), что обуславливает качество металла. Различие свойств в зависимости от направления испытания называется анизотропией. Все кристаллы анизотропны. Следует учесть, что каждой температуре кристаллизации (степени охлаждения) отвечает размер устойчивого «зародыша»; более мелкие, если они и возникают, тут же растворяются в жидкости, а более крупные растут, превращаясь в кристаллы. Указанная особенность процессов кристаллизации имеет огромное практическое значение при получении качественного литья (слитков). Чем сильнее переохлаждение металла, тем больше в нем возникает центров кристаллизации и, следовательно, тем меньше будут размеры отдельных зерен затвердевшего металла, т.е. при одной степени переохлаждения одного и того же металла получается мелкозернистая структура, а при другой –крупнозернистая. Структура же металла имеет решающее влияние на его механические свойства. Чтобы получить на практике нужную степень переохлаждения, помещают отливку расплавленного металла в холодные или подогретые формы, регулируя таким образом скорость образования центров кристаллизации и скорость роста кристаллов. Обычно процессы зарождаются у стенок и на дне формы, в которую выливается расплавленный металл. Взаимодействие металла со средой. Этот раздел имеет самое непосредственное отношение к стоматологии, поскольку металлы и сплавы, применяемые в зубном протезировании, имеют контакт с организмом, в результате чего металл находится в сложной часто меняющейся среде. Взаимодействие между металлом и внешней средой может первоначально заключаться в адсорбции частиц из этой среды поверхностью металла. При определенных условиях адсорбция может перейти в химическую реакцию, представляющую собой явление коррозии. В тех случаях, когда внешней средой является раствор электролита, например слюна, взаимодействие между металлом и жидкостью во многом напоминает процесс электролиза. Вследствие неоднородности свойств в центре зерен и на границе между ними, силы адсорбции отдельных участков будут различны. Точно так же связь отдельных атомов в пространственной решетке неодинакова. Поэтому на некоторых участках поверхности металла, догруженного в электролит, атомы пространственной решетки, периодически превращаясь в ионы, с большой легкостью будут переходить в раствор. Коррозия металлов. Под коррозией следует понимать процесс разрушения металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой. Отрицательное воздействие коррозии на металл приводит к понижению прочности и пластичности, к потере металла. Различные химические вещества по–разному воздействуют на металлы при равных условиях, известно, например, что нержавеющая сталь стойка к азотной кислоте, но разрушается серной кислотой. К стоматологическим материалам в этом плане предъявляются особые требования, основное из которых – стойкость к жидкости полости рта и среде, возникающей при приеме и пережевывании пищи. Формы коррозионного разрушения обычно подразделяют на равномерную, местную, интеркристаллитную. Равномерная коррозия разрушает металл или сплав по всей поверхности. Она менее опасна, встречается при наличии в металле однородной мелкозернистой структуры, т.е. у чистых металлов или у сплавов, образующих твердые растворы. В полости рта подобной коррозии подвергаются медные сплавы («Рондольф» и др.). Местная коррозия приводит к разрушению только отдельных участков металла и проявляется в виде пятен и точечных поражений различной глубины. Она возникает в случае неоднородной поверхности при наличии включений в металл или внутренних напряжений, при грубой структуре металла. Этот вид коррозии очень резко отражается на механических свойствах деталей. Интеркристаллитная коррозия характеризуется разрушением металла по границе зерен (кристаллов). При этом нарушается связь между кристаллами и агрессивная среда, проникая вглубь, разрушает металл. Ей особенно подвержены нержавеющие стали и некоторые алюминиевые сплавы. Этот вид коррозии наиболее опасен, поскольку он приводит к быстрому уменьшению прочности металла, причем в большинстве случаев процесс коррозии внешне протекает незаметно. Металлические зубные изделия находятся в полости рта в благоприятных для коррозии условиях. Ротовая жидкость является электролитом, так как содержит хлорид натрия, хлорид и карбонат кальция и другие соли. Коррозии благоприятствуют температурные условия и знакопеременные нагрузки, испытываемые металлическими зубными конструкциями. Из многочисленных сплавов для изготовления зубных протезов пригодными оказались лишь немногие, (золотые, платиновые, хромокобальтовые, нержавеющая сталь и др.), которые мало подвергаются коррозии. Стойкость металлов может нарушиться под влиянием таких причин, как характер поверхности, включения, состав металла, реже термической обработки, наличие напряжений в металле. На грубой шероховатой поверхности металла процесс коррозии начинается раньше и протекает энергичнее. Стремление же металла восстановить свой потенциал вызывает переход его ионов в раствор. Этот процесс широко используется в технике при гальванизации. Микрогальванические элементы, являющиеся основой коррозии металлов, возникают по различным причинам. В результате образования гальванического элемента, в частности в организме, возникают постоянно действующие электрические токи, статический потенциал, которые нередко характеризуются достаточно высокими величинами. Это положение, отмеченное в клинических исследованиях, привело к ограничению применения разнородных металлов при изготовлении различного рода зубных протезов. Величина электродвижущей силы находится в прямой зависимости от кислотности среды. Причем в полости рта электродами служат не только разнородные металлы в виде протезов, но металлические пломбы и вкладки. В отношении взаимодействия металла с внешней средой необходимо отметить, что в «сухой» атмосфере при комнатной температуре и нормальном давлении все металлы покрываются пленкой окиси. Даже на металлах, которые считаются наиболее стойкими (например, платина), имеется оксидная (окисная) пленка, хотя и очень тонкая, толщиной всего в одну молекулу. Окисление металлов газами (кислородом) происходит не только при комнатной температуре. Аналогичное явление наблюдается при повышенных температурах. Окисная пленка, образующаяся на металлах при повышенной температуре, называется окалиной. Она может возникать при паянии. Определенное влияние на интенсивность процессов коррозии имеет вид обработки металлов. Металлы и сплавы во время обработки подвергаются различным воздействиям: ковке, прокатке, штамповке, протяжке. Точно также нагрев и охлаждение при термической обработке способствуют возникновению напряжения в металлах. Известно, что в деформированном металле процесс коррозии усиливается. Особенно это бывает заметным в случае работы металла при знакопеременных нагрузках. Полагают, что явление усталости связано с образованием трещин, со временем все глубже проникающих в металл. При знакопеременных нагрузках трещины периодически открываются и закрываются. Если в трещины проникает коррозионный агент (электролит), то это приводит к одновременному расширению и углублению трещин. Большое влияние на стойкость металла оказывает состояние его поверхности. На грубой шероховатой поверхности процесс коррозии начинается раньше и протекает более интенсивно, чем на гладкой полированной. Наблюдения показали, например, что у одной и той же стали при полировке коррозия наступает через 28 дней, а при обработке только на токарном станке – уже через 10 дней. |