“Vật liệu CAD / CAM đóng một vai trò quan trọng trong nghiên cứu của chúng tôi vì chúng là tương lai”

Thưa GS Stawarczyk, bà có thể vui lòng chỉ rõ loại vật liệu gốm sứ lithium disilicate thuộc về loại vật liệu nào không?

Nói chung, gốm sứ nha khoa có thể được chia thành hai nhóm gốm oxit (ví dụ, zirconia) và gốm silicat. Lithium disilicate là một loại gốm silicat được gia cố thêm bằng các tinh thể lithium disilicate. Các tinh thể gia cường dẫn đến các đặc tính cơ học cao hơn, chẳng hạn như độ bền uốn hoặc độ dẻo dai khi đứt gãy, so với gốm silicat không được gia cố (gốm felspat hoặc leucit).

Do đó, nhóm superordinat của gốm lithium disilicat là lithium silicat. Có ba nhóm con ở đây. Gốm Lithium disilicate đã có mặt trên thị trường từ lâu. Ngoài ra, gốm liti metasilicat và liti aluminosilicat đã xuất hiện được vài năm. Thành phần chính của những đồ gốm này là oxit liti và oxit silic.

Vì vậy, có nhiều loại gốm sứ lithium silicat khác nhau và các sản phẩm khác nhau từ một số nhà sản xuất. Làm thế nào để có thể phân biệt chúng dưới góc độ khoa học vật liệu?

Đối với chúng tôi, thành phần của gốm sứ và quy trình sản xuất rất thú vị và cuối cùng mang tính quyết định đối với các đặc tính của vật liệu. Pha thủy tinh của cả ba loại gốm silicat liti là oxit silic; pha kết tinh là oxit liti.

Gốm liti disilicat và gốm liti metasilicat được hình thành do sự kết tinh của oxit liti và oxit silic. Tỷ lệ mol giữa oxit liti và oxit silic trong pha thuỷ tinh xác định sự hình thành của tinh thể liti metasilicat hoặc liti disilicat. Trong gốm sứ liti aluminosilicat, diễn ra sự đồng kết tinh của lithi disilicat và aluminosilicat liti.

Điều đó nghe có vẻ rất kỹ thuật. Sự khác biệt trong quá trình xử lý trong thực tế và trong phòng thí nghiệm là gì?

Quá trình sản xuất công nghiệp và thành phần của gốm xác định các tính chất ứng dụng. Vì đồ gốm được gia cố khác nhau nên chắc chắn có những sai lệch về các tính chất nhất định. Ví dụ, cả ba loại gốm silicat liti đều thích hợp cho phay CAD / CAM nhưng hiện tại, chỉ có gốm silicat liti là phù hợp cho kỹ thuật ép.

Hơn nữa, một số đồ gốm được kết tinh trước và một số khác được kết tinh hoàn toàn, điều này ảnh hưởng đến quá trình sản xuất. Ngoài ra, gốm aluminosilicat liti không thể được cá thể hóa bằng cách nung tráng men trong lò với gốm sứ thông thường do hệ số giãn nở nhiệt (CTE) thấp. Ngược lại, ví dụ, đồ gốm liti disilicat có thể được đặc trưng bởi sơn gốc gốm.

Nói chung, gốm sứ liti disilicat có CTE tương đương với CTE của zirconia. Vì vậy, có thể dễ dàng nhớ rằng, nếu giá trị CTE của gốm sứ có thể so sánh với giá trị của zirconia, thì giá trị đó cũng liên kết với gốm silicat liti. Do đó, người thực hiện cần lưu ý những điểm khác biệt quan trọng giữa các loại gốm silicat liti khác nhau.

Ngày nay, gốm sứ tối ưu hóa mới liên tục được tung ra thị trường. Cách đây một thời gian, GC đã tung ra một khối CAD / CAM kết tinh hoàn toàn, Khối LiSi ban đầu. Sản phẩm này có gì đặc biệt?

Về cơ bản, Khối LiSi ban đầu là một loại gốm lithium disilicat. Một tính năng đặc biệt là vật liệu đã ở trạng thái kết tinh cuối cùng và do đó đã có mật độ tối đa và độ bền uốn cuối cùng của nó. Do đó, gốm không phải được kết tinh lại trong lò sau quá trình nghiền.

Một khía cạnh tích cực khác là các thông số độ cứng Martens (độ cứng Martens và môđun xuyên thấu) thấp hơn một chút so với các loại gốm silicat liti khác, có nghĩa là độ ổn định của cạnh rất cao. Gốm dễ nghiền. Nguy cơ vỡ mép hoặc độ giòn được giảm bớt do các thông số độ cứng Martens này. Các đặc tính quang học ánh sáng cũng xuất hiện rất tốt.

Từ quan điểm gia công, thời gian sản xuất nhanh cũng nên được đề cập như một tính năng đặc biệt; quá trình bắn kết tinh bổ sung được bỏ qua. Tuy nhiên, vẫn có thể cá nhân hóa theo yêu cầu. Sau một thời gian ngắn, sơn gốc gốm có thể được sử dụng để làm riêng các phần phục hình được làm từ khối đơn sắc. Để cá nhân hóa các đồ phục hình đã được mài, một hệ thống có thể được sử dụng chẳng hạn như gốm có màu và hình dạng có thể sơn được Initial IQ ONE SQIN (GC Châu Âu).

Bà đã cho gốm vào một số thử nghiệm trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu sơ bộ. Phát hiện đầu tiên của bà là gì?

So với các loại gốm silicat liti khác để phay, có độ cứng Martens thấp hơn, tương quan với độ ổn định cạnh tốt Khối LiSi ban đầu có. Ngoài ra, mô-đun xuyên thấu (mô-đun thụt vào / mô-đun đàn hồi) thấp hơn một chút so với gốm lithium silicat tương đương. Do đó, ngay cả các cạnh thon và sắc nét đều có thể được thực hiện một cách chính xác. Chúng tôi đã thử nghiệm các đặc tính cơ học khác nhau và nhận thấy rằng độ tin cậy (mô đun Weibull) của Khối LiSi ban đầu là cao. Từ đó có thể kết luận rằng vật liệu không bị đứt gãy một cách tự nhiên và bất ngờ.

Tóm lại, một xu hướng rõ ràng có thể được rút ra từ các thử nghiệm sơ bộ đầu tiên của chúng tôi: vật liệu có các thông số độ cứng Martens dương, cho thấy rằng độ ổn định cạnh của việc phục hồi được mài là cao.

Tại LMU Munich, bà nghiên cứu rất nhiều về vật liệu CAD / CAM và chú ý đến những câu hỏi rất thực tế nảy sinh từ thực hành và phòng thí nghiệm. Có câu hỏi nào khiến bà chú ý nhiều lần không?

Vật liệu CAD / CAM đóng một vai trò quan trọng trong nghiên cứu của chúng tôi vì chúng là tương lai. Chất lượng vật liệu cao và được tiêu chuẩn hóa do sản xuất công nghiệp. Các câu hỏi từ thực tế và phòng thí nghiệm thường liên quan đến quá trình xử lý: “Làm thế nào để vật liệu có thể được mài và đánh bóng?”, “Cần làm lại bao nhiêu là đủ?”, “Vật liệu có tương thích với sơn không?”, V.v.

Thông thường, trọng tâm cũng là các câu hỏi liên quan đến việc hút sữa trong miệng. Ở đây, tôi quay lại với Khối LiSi ban đầu bằng gốm lithium disilicate. Theo quan điểm của tôi, các phục hình làm bằng gốm này nên được kết dính bằng xi măng. Phục hồi sau khi nghiền được khắc trong 20 đến giây và sau khi điều hòa bằng sơn lót chứa silan, được phủ theo quy trình với xi măng composite nhựa thông thường hoặc theo hướng dẫn của nhà sản xuất, với xi măng composite nhựa tự dính, chẳng hạn như G-CEM ONE từ GC Châu Âu. Vì xi măng là một bước nhạy cảm nên kiến ​​thức khoa học vật liệu đặc biệt quan trọng.

Bà dự đoán xu hướng vật liệu nào cho nha khoa phục hình trong tương lai gần và sau này?

Nói chung, chúng tôi cố gắng sao chép các đặc tính của chất làm răng cứng tự nhiên trong các vật liệu phục hồi răng. Điều này là không thể với các vật liệu hiện có. Ví dụ, mô đun đàn hồi của vật liệu gốm quá cao và của vật liệu gốc polyme quá thấp. Thỏa hiệp dẫn đến những bất lợi khác. Vì vậy, nó luôn luôn là một hành động cân bằng.

Có thể hình dung rằng nhựa nhiệt dẻo sẽ được ưu tiên cao hơn trong tương lai, nhưng hiện tại, tính thẩm mỹ còn hạn chế. Về mặt thẩm mỹ, vật liệu gốm có sức thuyết phục và sẽ vẫn như vậy trong nhiều năm tới. Nếu những vật liệu gốm này sau đó có thể được thực hiện trong quy trình in 3D tại một thời điểm nào đó, chúng tôi sẽ làm việc tiết kiệm hơn nhiều về mức tiêu thụ vật liệu và nhanh chóng đạt được sự phục hình lâu dài. Việc in gốm sứ nha khoa chắc chắn không thể lường trước được trong tương lai gần trong nha khoa phục hình, nhưng đó là một viễn cảnh rất có thể hình dung được.

Tags: