1.4 Сплавы титана

Титан(Ti) – серебристо белый металл. Температура плавления 1671 градусов по Цельсию, а кипения 3260 градусов он находится на десятом месте по распространенности на земле. В свободном виде практически не встречается. Также титановая кружка имеет свойство, воспламенятся. Титан пластичен сваривается в инертной атмосфере. При обычной температуре покрывается оксидной пленкой, поэтому устойчив к коррозиям. Титан несет с собой сочетание легкости прочности и коррозийной стойкости и виде сплавов имеет минимальное негативное воздействие на организм человека.

Сплавы титана имеют высокие технологические и физико – механические свойства и кроме этого хорошо приживаются во рту у пациента. В создании литых коронок, мостовидных протезов, каркасов бюгельных протезов применяют титан марки ВТ-5Л. Марка титанового сплава ВТ-5Л отличается своей высокой коррозийной устойчивостью, прочностью. В состав данного сплава входят: железо до 0,35%, углерод до0,2%, кремний до 0,2%, вольфрам до 0,2%, азот до 0,05%, титан 91,9%, алюминий от 4,1 до 6,2%, цирконий до 0,8%, кислород до0,2%, водород до 0,015%. Как показано подавляющую долю в сплаве занимает титан, а затем идут различные добавки тех или иных элементов. О том какую роль играет то или иной дополнительный компонент в данном сплаве, а также его подробные характеристики можно описать подробнее.

Железо(Fe) химический элемент, атомный номер 26. Происхождение как латинского, так и русского названий элемента не установлено. Железо принадлежит к 4 периоду, в эту группу также входят кобальт и никель. Эти три элемента образуют триаду и обладают сходными свойствами, присутствует в сплаве для улучшения прочности. Температура плавления 1535 ^оС. Как описано выше данный компонент добавляют в сплав для повышения прочности. Углерод (С) – хорошо взаимодействует с другими химическими элементами. Имеет ряд модификаций. Также углерод хорошо взаимодействует с железом в соединении, с которым прочность сплава еще больше увеличивается. Кремний(Si) – кремний добавляют в сплав благодаря свойству повышать износостойкость. Вольфрам(W) – повышает твердость и работостойкость сплава при высоких температурах. Азот (N) – добавляют для повышения износостойкости и антикоррозийных качеств. Алюминий(Al) – обладает хорошими антикоррозийными свойствами, облегчает процесс обработки протеза. Цирконий(Zn) – его присутствие понижает негативное воздействие металлов на организм человека

Точка зрения, описанная во многих зарубежных источниках, утверждает, что сплав титана это заменитель золотых сплавов. Контакт с воздухом для титана обозначает образование оксидной пленки повышающей его качества. К другим достоинством титана относится низкая теплопроводность и хорошее соединение с фарфором и композитными материалами. Недостатком является сложность, возникающая при его плавке (чистый титан плавится при 1668^оC и очень хорошо взаимодействует с различными формовочными массами и кислородом). Отсюда следует вывод, что он должен отливаться в специально лишенной кислородной среде.

Бюгельные протезы с тонколистовыми титановыми базисами толщиной 0,3-0,7 мм обладают следующими основными преимуществами перед протезами с базисами и других материалов:

• Положительная реакция слизистой на данный вид материалов, полное отсутствие аллергии на никель и хром, входящие в состав других базисов металлических сплавов;

• Полное отсутствие токсичного термо изолирующего и аллергического воздействия свойственного пластмассовым базисам;

• Меньшая площадь, занимаемая в ротовой полости благодаря тонкости и прочности титана;

• Титан хорошо воспроизводит рельеф протезного ложа, в отличии от пластмассы и других видов сплавов;

• Адаптация пациента протекает намного быстрее;

• Вкусовая температурная чувствительность больше, также сохраняется дикция.

Применение в стоматологии получили пористый титан, а также нитрид титана, имеющий хорошие свойства сохранять форму в качестве материалов для имплантатов.

Нитрид титана – бинарное химическое соединение азота с титаном. Представляет порошок коричнево – желтого цвета, а в обратном состоянии имеет золотистую окраску. Применяется, как жаропрочный материал в частности из него делают сосуды, для плавки метала в безкислородной среде. В металлургической промышленности данное соединение имеется в виде дополнений к стали. Нитрид титана изготавливается для износостойких и декоративных покрытий «под золото». При очень высоких температурах данное соединение диффундирует в сплавы.

Был период, когда в стоматологии получило распространение покрытие металлических каркасов протезов и несъемных протезов нитридом титана, придающий золотистый оттенок стали и КХС и изолирующие, по мнению авторов метода, линию паяния. Однако эта методика не получила широкого применения по следующим причинам:

1. Вся данная технология является устаревшей и невыгодной;

2. Применение протезов нитрид - титановым требует устаревшую технологию протезов, отсюда следует вывод, уровень стоматологов ортопедов не растет, а остается на старом уровне;

3. Протезы с нитрид – титановым покрытием не подходят по своим цветовым качествам к ротовой полости. Задача ортопедов, как известно максимально скрыть протез во рту, а с данным покрытием это не выходит. И с этой точки зрения данные протезы неприемлемы. Золотые сплавы тоже не имеют недостатки эстетического характера. Но приверженность ортопедов – стоматологов к золотым сплавам объясняется не их цветом, а их технологичностью и большой устойчивостью к воздействию слюны;

4. Лабораторные исследования показали, что нитрид – титановое покрытие имеет, свойство шелушится.

5. Пациенты, как и развитие ортопедии, изменяются с течением времени, данный вид сплава не может быть заменителем золота, как это было раньше;

6. Данный вид сплава чаще всего применяют из-за отсталости материально технической базы и непрофессионального отношения стоматолога, что конечно не может быть положительными характеристиками, нитрит титан заслужил плохую репутацию среди сплавов. К этому можно добавить возникновение со временем пролысин в истираемых слоях и большое количество токсико-аллергических реакций организма на нитрид-титановое покрытие несъемных протезов.

Подводя итоги можно сказать, что титановые сплавы являются самыми оптимальными видами сплавов. Данный вид сплавов хорошо воспринимается слизистой оболочкой полости рта, абсолютно безвреден химически и токсически. Практически не является аллергеном лишь в некоторых случаях, аллергия на титан может ограничить использование изделия, но случаи аллергии, а титан очень редки. Хорошая плавкость, проводимая с параллелью хорошего воспроизведения восковой композиции с рельефом, имеет под собой основу добавления в сплав других немаловажных элементов. Высокая прочность титана в комбинации с другими металлами является хорошим качеством, влияющим на толщину каркаса. Легкость сплавов из титана очень хорошо влияет на сроки адаптации, так как чем легче протез, тем незаметнее он ощущается во рту пациента. В бюгельном протезировании это очень важно обосновывая это тем, что удельный вес конструкции бюгельных протезов очень высок, что является одним из его недостатков. Что касается нитрит-титана то в этом случае применение данных технологий является устаревшим и очень невыгодным.