Цирконий металл. Описание и свойства циркония

Циркон и цирконий

Минерал циркон – это силикат циркония с примесями меди, железа, кальция, цинка, урана, тория, гафния и титана. Он встречается в природе в виде призматических кристаллов, агрегатов, зерен, отличается по цвету и прозрачности. Чистый оксид циркония тугоплавкий, имеет низкую удельную теплопроводность, малорастворим в воде, устойчив к химическим реагентам.

Цирконий – это элемент IV группы таблицы Менделеева с атомной массой 91,224. Он существует в двух формах – кристаллической и аморфной. Максимально высокая концентрация вещества – в щелочных породах. В природе встречается в соединении с оксидом силиката – минерал циркон или как свободный оксид циркония – минерал бадделеит.

Что собой представляет диоксид циркония?

Сырье является производным циркония (химическая формула — ZrO2). Цирконий — природный минерал, обнаруживаемый в местах залегания солей кремниевой кислоты, к которым он, собственно, и относится.

Диоксид циркония — прочный и эстетичный материал, нашедший применение во многих сферах медицины (долгое время применялся при создании головок искусственных суставов). Для нужд ортопедической стоматологии используется больше 15 лет.

Стоматологам импонирует его жесткость, прочность, невосприимчивость к нагрузкам на изгиб. Поэтому, как протезу, ему просто нет цены. Для большей стойкости его обогащают и стабилизируют дополнительными компонентами (алюминием, иттрием).

Производство и получение оксида циркония

В составе минералов циркон и бадделеит – примеси различных металлов, которые придают им характерный цвет, а также примеси радионуклидов урана и тория, которые делают их радиоактивными. Поэтому в первичном виде использоваться в стоматологии они не могут. Оксид циркония производится химическим путем и отличается высокой чистотой. После сложной очистки от примесей он становится пригоден к применению в качестве керамического биоматериала.

Оксид циркония существует в виде моноклинной, тетрагональной и кубической кристаллических фаз. При нагревании он преобразуется из одной фазы в другую с уменьшением объема. Для стабилизации состояния в него добавляют стабилизирующие оксиды кальция, магния, церия, иттрия.

Исключительные физические и механические свойства наблюдаются у керамики на основе оксида циркония, стабилизированного частично оксидом иттрия. Такой материал имеет рекордные показатели прочности на изгиб и отменную трещиностойкость.

Для промышленного изготовления коронок на зубы из циркония в ортопедической стоматологии применяют порошок частично стабилизированного оксида циркония высокой степени очистки. Возможны два варианта его обработки.

• Холодное изостатическое прессование.

Итог – подобные мелу, необожженные керамические блоки высокой плотности (95 % от теоретической). Их можно снова термически обработать в атмосфере кислорода в специальной печи без давления, чтобы получить блоки в предварительно спеченном состоянии («мягкий» циркон). Для полностью спеченного состояния, или «твердого» циркона, температура обработки должна быть не 1000, а 1500 °С.

• Горячее изостатическое прессование.

Результат после спекания – керамические блоки с плотностью 100 %. Удаление остаточной пористости происходит при давлении 1000 бар и температуре, которая на 50 °С ниже, чем температура спекания. Блоки имеют серовато-черный цвет, поэтому проводят дополнительное окисление для восстановления белизны. Такие блоки отличаются более высокой прочностью.

Диоксид циркония: критика и факты

Петр Янев (Peter Yanev) зубной техник (Пловдив, Болгария)

Попытаюсь объяснить, почему именно диоксид циркония стал моим любимым материалом в тех случаях, когда речь идет о решении сложных эстетических задач с помощью протезирования. Также рассмотрим примеры критических высказываний по отношению к этому прекрасному материалу и попытаемся разобраться, совпадают ли такие оценки с реальностью.

Кратко перечислю свойства и преимущества циркония с практической стороны:

• Биологическая совместимость — свойство, которое вряд ли нуждается в подробных объяснениях. До сих пор не поступали сведения о каких-либо аллергических реакциях, вызванных диоксидом циркония;
• Исключительно высокая прочность — с помощью этого материала можно успешно изготовить ту же самую работу, которую мы выполняем из металла;
• Эстетика — в наши дни пациенту уже недостаточно, чтобы «просто было чем жевать». Пациенты все большее внимание уделяют внешнему виду.

Диоксид циркония — материал, который успешно сочетает в себе все эти качества и отвечает современным требованиям. Каким образом я делаю выбор в пользу циркония в моей повседневной практике? Давайте начнем с «фундамента» и будем постепенно двигаться к «крыше».

Культевые вкладки

Можем ли мы применять диоксид циркония для их изготовления? Определенно да. Благодаря его прочности и транспарентности мы получаем одновременно крепкую и высокоэстетичную основу для последующей цельнокерамической реставрации (рис. 1).

Рисунок 1а

Рисунок 1б

Рисунок 1в

Появились критики, утверждающие, что из-за своего относительно пониженного модуля эластичности циркониевая вкладка может привести к образованию трещин и переломов корня восстанавливаемого зуба, действуя, как клин, на более гибкую естественную твердую ткань. На самом деле именно благодаря пониженной эластичности в сочетании с исключительной прочностью культевая вкладка из диоксида циркония укрепляет корень зуба. Разумеется, чтобы достичь этого, необходимо правильное препарирование твердых тканей: достаточная толщина (минимум 1/3 общего сечения корня) и длина штифта (минимум 2/3 общей длины корня). Необходимо также обеспечить циркулярную площадку в пришеечной части корня, к которой будет плотно прилегать коронковая часть культевой вкладки, ограничивая, таким образом, расклинивающие действие на подлежащие ткани (дентин, цемент).

Абатменты для имплантатов

Еще одна область применения, в которой диоксид циркония отлично себя зарекомендовал, особенно когда речь идет о восстановлении фронтальной группы зубов (рис. 2).

Абатмент из диоксида циркония является основой высокоэстетичного результата. Отличная биологическая совместимость и возможность полировки сделали диоксид циркония особенно подходящим материалом для изготовления супраструктур.

Рисунок 2

Каркасы коронок и мостовидных протезов

Это и является основной областью применением циркония в моей повседневной работе (рис. 3). Именно в этой области присутствует больше всего необоснованных выдумок со стороны противников этого прекрасного материала.

Рисунок 3

Сомнительная прочность (сколы и фрактуры)

Здесь важную роль играет происхождение циркониевых блоков.

Именитые производители выпускают на рынок лишь сертифицированные продукты высокого качества.

Однако появилось множество «чемоданных коммерсантов» (как мы в Болгарии их называем), которые предлагают товар неизвестного происхождения, без гарантии качества или какой-либо документации, при этом по сомнительно выгодной цене.

Проектирование будущего каркаса

Необходимо брать в расчет все факторы, которые могут повлиять на окончательную прочность протеза: размер конструкции, число и объем промежуточной/консольной части моста; толщину колпачков; сечение соединений между элементами каркаса.

Другой фактор, влияющий на прочность изделия, — сам процесс фрезерования циркониевого каркаса и его последующая механическая обработка. Если техник не обладает собственной системой фрезерования ZrO2, ему необходимо внимательно выбирать, кому именно доверить изготовление циркониевых каркасов. Здесь ответственность возлагается не только на оборудование, но и на оператора, который им управляет. Ведь оператор — человек, задающий параметры оборудованию, именно тот, от кого по большому счету зависит конечный вид, прецизионность посадки и качество протеза. Из CAD/CAM-центра мы получаем готовый к последующим манипуляциям каркас, почти не нуждающийся в дополнительной механической обработке (рис. 4).

Рисунок 4а

Рисунок 4б

К сожалению, наша практика изобилует примерами неудовлетворительных результатов, возникающих по вине недостаточно хорошо подготовленных операторов, управляющих системами CAD/CAM (рис. 5). В этом случае требуется серьезная дополнительная обработка циркониевого каркаса, что влечет лишнюю трату времени и негативно сказывается на качестве и прочности готовой работы.

Рисунок 5

Конечно, правильная дополнительная обработка, а именно использование боров для циркония, отсутствие перегревания материала во время фрезеровки, обязательный последующий обжиг, вполне может минимизировать риск появления трещин, сколов и фрактур.

Соединение с керамическим слоем

В последнее время появилось очень много критиков, которые хором говорят о том, что между диоксидом циркония и керамическим покрытием нет химической связи и поэтому можно получить скол или расщепление. Странно то, что в моей практике и в практике коллег, с которыми я знаком, таких случаев не было. Где же правда? После тщательных научных исследований было установлено, что связь между каркасом из циркония и керамикой сильнее, чем аналогичная связь металла с керамикой (которая является механической и химической). Причина проста: у металла, в отличие от циркония, значительно выше модуль гибкости по сравнению с гибкостью спеченной керамики. Даже минимальный изгиб металлического каркаса приводит к образованию трещин в керамике именно из-за предельно низкой, почти несуществующей эластичности. Диоксид циркония, в свою очередь, благодаря исключительной прочности и пониженной эластичности обеспечивает стабильную и здоровую базу для керамической облицовки.

Необходимо соблюдать правила обработки материала:

• не допускать наличия острых краев и углов на поверхности каркаса;
• обеспечивать пространство для относительно равномерного слоя керамики;
• соблюдать медленное охлаждение после обжига (до 600 °С), особенно для больших структур.

Такую керамику отделить от готового протеза можно только способом спиливания/фрезерования.

Неудовлетворительные эстетические результаты

Многие критики утверждают, что диоксид циркония не обладает хорошими оптическими свойствами: прозрачность недостаточна и почти нет флуоресценции. В последнее время очень модно говорить о прозрачности тех или иных керамических материалов. Но сколько прозрачности нам нужно на самом деле? Это зависит от типа конструкции, объема материала и зоны протезирования. Если мы говорим о классическом винире, толщиной 0,3—0,5 мм, то мы выбираем материал с лучшей прозрачностью, и связано это с тем, что восстановлению подвергается в основном слой эмали. Когда речь идет о каркасах мостовидных протезов, дела обстоят по-другому: общая толщина материала (каркас+керамика) будет составлять 1,2—2,5 мм. Нужно помнить, что чем больше прозрачность объекта, тем больше света проходит через него и тем меньше отражается. Но ведь мы видим объект именно благодаря отражению. То же самое верно для цветовой передачи и восприятия. Таким образом, прозрачный объект менее заметен и в полости рта выглядит серым и бесцветным.

Вы слышали о пациенте, которому бы это понравилось?

Еще одним преимуществом является то, что благодаря оптимальной прозрачности циркония мы можем скрыть любые дефекты культи зуба (обесцвечивание, металлические штифты), применяя различные цвета каркаса и варьируя толщину колпачков.

Таким образом, нет необходимости в максимальной прозрачности: для изготовления каркасов нужен материал с оптимальной, близкой к естественному дентину транслюценцией, что и дает нам современный диоксид циркония.

От чего еще зависит эстетика?

От выбора между белым и цветным цирконием, что напрямую связано с керамической системой, которую вы используете. В некоторых керамических системах поверх диоксида циркония обязательно наносится специальный слой — бондинг (нередко подобные массы обладают довольно значительной непрозрачностью), который ухудшает оптические свойства готового протеза. Обладателям таких систем фирма — изготовитель керамики обычно рекомендует работать с каркасами из белого циркония (рис. 6).

Рисунок 6

Я использую только цветной цирконий, потому что применяемая мной керамика Vita VM9 не требует специальной массы типа bond. При использовании VM9 в качестве бондинга на поверхности каркаса из циркония наносится тонкий слой базового дентина (Wash BASE DENTIN) (рис. 7). После обжига потери прозрачности не наблюдается.

Рисунок 7а

Рисунок 7б

Флуоресценция

Диоксид циркония действительно обладает пониженной флуоресценцией, но это не является проблемой для современных керамических систем. Большинство керамических материалов имеет различную степень флуоресценции в зависимости от цели их применения. В состав наборов входят специально разработанные флуоресцентные массы, благодаря которым у нас есть полный контроль над флуоресценцией, так как мы в состоянии воссоздать ее до необходимого нам уровня. На рисунке 8 мы видим колпачки из циркония на зубах 13 и 12. Колпачок зуба 11 покрыт флуоресцентным материалом ЕFFECT LINER; 21, 22 и 23 покрыты вышеупомянутым Wash BASE DENTIN.

Рисунок 8

Эстетика каждого цельнокерамического протеза в определенной степени зависит от выбора цемента. Рынок предлагает широкий спектр цементов для фиксации, на которых я не намерен подробно останавливаться. С эстетической точки зрения цемент необходимо выбирать исходя из его прозрачности, степени яркости и цвета в каждом конкретном случае. Следует отметить, что в отличие от тонких виниров протезы с каркасом из диоксида циркония менее чувствительны и дают некоторую свободу в выборе цемента. Правильный выбор материала для фиксации позволяет исправить незначительные цветовые несоответствия готовой конструкции. С другой стороны, «неправильный» цемент (часто с высокой степенью непрозрачности и блокирования света) вполне способен испортить идеальную работу.

В заключение следует сказать, что если соблюдать основополагающие принципы правильного планирования, изготовления и фиксации, то цирконий — действительно отличный ма­­­­териал для изготовления каркасов. Он позволяет нам полностью контролировать каждый этап создания прецизионной, прочной и высокоэстетичной ортопедической конструкции.

Показания и противопоказания к установлению

Коронки применяют не только в ортопедических конструкциях, но и в имплантации. Рекомендуют использовать в таких случаях: сильные поражения тканей (обычно при запущенном кариесе), неудачные реставрации старыми методами протезирования или использование некачественных материалов, для эстетического вида, протезирование оксидом циркония, если у человека есть аллергическая реакция на металлы.

Обычно коронку не устанавливают на задние зубы. В этом нет необходимости, поскольку визуально они не заметны и не требуют эстетического вида. Поэтому стоматологи могут предложить более простой вариант протезирования.

Противопоказания к установлению коронки из диоксида циркония: глубокий прикус, низкая высота зубов, бруксизм, воспаление в ротовой полости, снижение иммунитета, психологические расстройства.

Коронки практически не имеют противопоказаний. Поэтому их рекомендуют использовать в большинстве случаев.

Преимущества и недостатки

Использование коронок является популярным в современной ортодонтии. Основа является надежной и прочной. Облицовку делают фарфоровой массой. Преимущества коронок:

• практически не отличается внешним видом от естественного зуба;
• прочность, устойчивость (позволяет носить их длительное время);
• можно использовать для передних или дальних зубов;

• безопасны для пародонта;
• не являются вредоносными для организма человека;
• толщина маленькая, поэтому не требуется обточка;
• устойчивость к образованию трещин;
• заменяют передний зуб;

• не влияет на прикус, имеет высокую фиксацию;
• снижение риска воспаления под конструкцией;
• отсутствие чувствительности к термическим факторам (оксид циркония является известным теплоизолятором);
• нет визуальных признаков протезирования;
• имеют свойство сохранять первичный вид более 20 лет.

Коронки данного вида имеют немного недостатков. В основном это высокая стоимость и сложность изготовления. Такую работу можно считать ювелирной. Обычно их изготовлением занимается зубной техник. Многих пациентов пугает цена таких коронок. Более дешевые протезы не являются такими прочными и надежными. В скором времени может понадобиться их замена.

В большинстве случаев коронки из диоксида циркония устанавливаются один раз и на всю жизнь. Поэтому не стоит экономить на собственном здоровье.

Каркасы из стоматологических металлических сплавов

Каркас для металлокерамической конструкции делается из сплавов кобальта и хрома, никеля и хрома, используются и драгоценные металлы – золото, платина, палладий. Толщина основы составляет от 0,3 до 0,5 мм, вместе со слоем керамики толщина протеза составляет около 1,5-2 мм.

В отличие от композитных материалов, которые также применяются для реставрации коронок, и намного дешевле, керамика воспроизводит цвет и структуру натуральной зубной ткани, при этом она не тускнеет и не впитывает красящие вещества.

Металлокерамическая зубная коронка – хороший вариант, если необходимо восстанавливать жевательные зубы эстетично и надежно и у вас нет аллергии на металлы. Металлокерамические протезы имеет следующие преимущества:

• Хорошие эстетические показатели. Качественно сделанные искусственные металлокерамические коронки практически ничем не отличаются по внешнему виду и функциональности от натуральных зубов;
• Прочные, способные выдерживать высокие нагрузки при жевании, могут прослужить более 10 лет;
• Конструкция сохраняет свой изначальный цвет на протяжении всего срока использования;
• Возможность протезирования любых зубов;
• При небольших повреждениях коронки, возможность ее отреставрировать;
• Доступная стоимость изделий;
• Устойчивость к нагрузкам;
• Хорошие гигиенические показатели.

Но металлокерамические зубные протезы имеют некоторые недостатки:

• В случаях, когда керамический слой поврежден (бывает всякое), через образовавшиеся трещины и сколы, может проступить металлический каркас;
• Для установки металлокерамики в большинстве случаев необходимо удалять пульпу и существенно препарировать биологическую коронку (около 2 мм со всех его сторон);
• В ряде случаев, со временем, в месте стыка коронки с десной может возникать синюшность слизистой;
• Материал каркаса не пропускает свет, поэтому под определенными углами освещения, металл может просвечиваться через керамическое покрытие. По этой причине, установка металлокерамических коронок на фронтальные зубы подойдет не всем пациентам.

Физико-химические свойства

Цирконий — блестящий серебристо-серый металл. Существует в трёх кристаллических модификациях, α, β и ω:

• α-Zr — гексагональная сингония, пространственная группа P
  63/
  mmc
  , параметры ячейки
  a
  = 0,3231 нм,
  c
  = 0,5146 нм,
  Z
  = 2,
  d
  = 6,5107 г/см3 с плотноупакованной решёткой типа магния.
• β-Zr — кубическая сингония (объёмно-центрированная решётка), пространственная группа Im
  3
  m
  , параметры ячейки
  a
  = 0,361 нм,
  Z
  = 2 с решёткой типа α-Fe. Переход α ↔ β происходит при 863 °C, Δ
  H
  перехода 3,89 кДж/моль[2]. Добавки , , , повышают, а , , , , , , , , и понижают температуру перехода[2].
• ω-Zr — возникающая при высоких давлениях метастабильная гексагональная фаза, которая не является плотноупакованной и имеет три атома на элементарную ячейку[9].

Плотность α-циркония при 20 °C равна 6,5107 г/см³; температура плавления T

пл = 1855 °C[2]; температура кипения
T
кип = 4409 °C; удельная теплоёмкость (25-100 °C) 0,291 кДж/(кг·К) или 0,0693 кал/(г·°C), коэффициент теплопроводности (50 °C) 20,96 Вт/(м·К) или 0,050 кал/(см·с·°C); температурный коэффициент линейного расширения (20-400 °C) 6,9·10−6; удельное электрическое сопротивление циркония высокой степени чистоты (20 °C) 44,1 мкОм·см. Температура перехода в состояние сверхпроводимости 0,7 K[10].

Цирконий парамагнитен; удельная магнитная восприимчивость увеличивается при нагревании и при −73 °C равна 1,28·10−6, а при 327 °C — 1,41·10−6. Сечение захвата тепловых нейтронов 0,18·10−28 м² (0,18 барн), примесь гафния увеличивает это значение, поэтому для изготовления твэлов применяется цирконий, хорошо очищенный от гафния. Чистый цирконий пластичен, легко поддаётся холодной и горячей обработке (прокатке, ковке, штамповке). Наличие растворённых в металле малых количеств кислорода, азота, водорода и углерода (или соединений этих элементов с цирконием) вызывает хрупкость циркония. Модуль упругости (20 °C) 97 ГН/м² (9700 кгс/мм²); предел прочности при растяжении 253 МН/м² (25,3 кгс/мм²); твёрдость по Бринеллю 640—670 МН/м² (64-67 кгс/мм²); на твёрдость очень сильное влияние оказывает содержание кислорода: при концентрации более 0,2 % цирконий не поддаётся холодной обработке давлением.

Внешняя электронная конфигурация атома циркония 4d25s2. Для циркония характерна степень окисления +4. Более низкие степени окисления +2 и +3 известны для циркония только в его соединениях с хлором, бромом и иодом.

Компактный цирконий медленно начинает окисляться в пределах 200—400 °C, покрываясь плёнкой диоксида циркония ZrO2; выше 800 °C энергично взаимодействует с кислородом воздуха. Порошкообразный металл пирофорен — может воспламеняться на воздухе при обычной температуре. Цирконий активно поглощает водород уже при 300 °C, образуя твёрдый раствор и гидриды ZrH и ZrH2; при 1200—1300 °C в вакууме гидриды диссоциируют и весь водород может быть удалён из металла. С азотом цирконий образует при 700—800 °C нитрид ZrN. Цирконий взаимодействует с углеродом при температуре выше 900 °C с образованием карбида ZrC. Карбид циркония и нитрид циркония — твёрдые тугоплавкие соединения; карбид циркония — полупродукт для получения хлорида ZrCl4. Цирконий вступает в реакцию со фтором при обычной температуре, а с хлором, бромом и иодом при температуре выше 200 °C, образуя высшие галогениды ZrHal4 (где Hal — галоген).

Цирконий устойчив в воде и водяных парах до 300 °C, при более высоких температурах (начиная с примерно 700 °C) начинается экзотермическая пароциркониевая реакция

Z r + 2 H 2 O → Z r O 2 + 2 H 2 ↑ {\displaystyle {\mathsf {Zr+2H_{2}O\rightarrow ZrO_{2}+2H_{2}\uparrow }}}

которая имеет важное значение при развитии аварий в ядерных реакторах с водным теплоносителем и/или замедлителем[11].

Не реагирует с соляной и серной (до 50 %) кислотами, а также с растворами щелочей (цирконий — единственный металл, стойкий в щелочах, содержащих аммиак). С азотной кислотой и царской водкой он взаимодействует при температуре выше 100 °C. Растворяется в плавиковой и горячей концентрированной (выше 50 %) серной кислотах. Из кислых растворов могут быть выделены соли соответствующих кислот разного состава, зависящего от концентрации кислоты. Так, из концентрированных сернокислых растворов циркония осаждается кристаллогидрат Zr(SO4)2·4H2O; из разбавленных растворов — основные сульфаты общей формулы x

ZrO2·
y
SO3·
z
H2O (где
х
:
y
> 1). Сульфаты циркония при 800—900 °C полностью разлагаются с образованием диоксида циркония. Из азотнокислых растворов кристаллизуется Zr(NO3)4·5H2O или ZrO(NO3)2·
x
H2O (где
x
= 2—6), из солянокислых растворов — ZrOCl2·8H2O, который обезвоживается при 180—200 °C.

Процесс установки

Коронка из диоксида циркония может устанавливаться только по составленному плану:

• на первом приеме врач осматривает состояние зубов пациента, устанавливает диагноз заболеваний, если они есть;
• делает обточку зубов для установления коронки из диоксида циркония (делают под местным наркозом);
• снимает слепки и ставит временные пластмассовые коронки (их устанавливают на то время, пока будут готовиться постоянные диоксид циркония коронки);
• цвет подбирают индивидуально каждому пациенту, учитывая оттенок естественных зубов;
• в лаборатории компьютерная программа изготовляет коронки из оксида циркония, которые потом фиксируют в ротовой полости.

Правильный уход за коронками из циркония

Коронки из диоксида циркония не требуют специального ухода. Достаточно выполнять гигиенические процедуры: чистить зубы 2 раза в день, пользоваться ниткой и ополаскивателями. Полезным также считается использование ирригатора.

После каждого приема пищи рекомендуют полоскать рот теплой водой. Коронка из диоксида натрия требует такого же ухода, как естественные зубы. Кроме этого, следует исключить употребление твердой пищи и ограничить влияние механических факторов. Запрещено кусать твердые предметы.

Коронка на основе диоксида циркония требует не только гигиенического ухода, но и бережного отношения. Плановый осмотр у стоматолога должен проводиться 2 раза в год, тогда протезирование прослужит длительное время.

Как изготавливают коронки из диоксида циркония? Сколько времени уходит на изготовление?

Циркониевые коронки и протезы бывают двухслойные. Внутри находится прочнейшая основа из диоксида циркония, облицованная фарфором и обожженная до спекания обоих материалов воедино.

Процесс изготовления коронок трудоемок и занимает от 1 до 2 недель. На первом этапе врач в клинике снимает слепок с челюстей пациента и передает его зубному технику. Из гипса изготавливается трехмерная модель. Дальнейший процесс создания протезов из данного материала компьютеризирован.

Применяется технология CAD/CAM. Проводится лазерное сканирование гипсовой модели, созданной по слепку. Данные переносятся в специальную программу, позволяющую смоделировать желаемые характеристики будущей коронки или моста и посмотреть, как они впишутся в зубной ряд.

После утверждения проекта задача на вытачивание передается фрезерному станку, который изготавливает протез из диоксид-циркониевой заготовки в точном соответствии с планом. С помощью цифровых технологий удается создавать тончайший облегченный материал, который особенно удобно использовать при протезировании всей челюсти.

Готовый каркас покрывают несколькими слоями фарфора, послойно обжигая его в печи при высокой температуре до спекания материала. Этим достигается высокая прочность и неделимость конструкции. Впоследствии коронка окрашивается спецкрасителем и приобретает законченный вид.

Преимущества циркониевых коронок перед металлокерамикой

При необходимости протезирования перед пациентом встает вопрос, какие выбрать искусственные зубы. Оксид циркония имеет массу преимуществ перед другими материалами:

• Протезирование циркониевыми коронками не требует удаления нерва.
• Отсутствие металла в конструкции, что избавляет от таких проблем, как аллергическая реакция, металлический привкус во рту.
• Гарантия отсутствия развития болезней под коронкой. Протез плотно прилегает к десне, частички пищи и бактерии под него не попадают.
• Точность выполнения каркаса. Цифровая обработка данных гарантирует невероятную точность в изготовлении конструкции.
• Индивидуальный подбор цвета. Готовый протез визуально не отличить от остальных, здоровых зубов.
• Возможность изготовления мостовидного протеза любой длины;
• Легкость конструкции.
• Отсутствие реакции на холодную и горячую пищу. Ношение металлокерамики может вызывать неприятные ощущения от высоких или низких температур. Оксид циркония такой реакции не дает.
• Абсолютно натуральный внешний вид.
• Отсутствие серой каемки в зоне соприкосновения с десной.
• При подготовке к протезированию нет необходимости сильно обтачивать зуб.
• Коронки не деформируются и сохраняют свой вид и форму на протяжении долгого времени.

Цирконий в элементарном виде представляет собой серебристо-белый металл, отличающийся такими характерными свойствами, как устойчивость к коррозии и пластичность. В природе он довольно-таки распространен, но при этом и очень рассеян. Крупных его залежей до сих пор найдено не было. Впервые о возможности существования этого металла люди узнали в 1789 г. Тогда химик М. Клапрот во время исследования минерала циркона случайно открыл его оксид. В чистом виде этот металл был получен только в 1925 г. В современном мире цирконий, производство которого широко распространено, применяется в самых разных сферах промышленности. Конечно же, занимаются его выпуском и многие отечественные предприятия.

Нахождение в природе

Соединения циркония широко распространены в литосфере. По разным данным кларк циркония от 170 до 250 г/т. Концентрация в морской воде 5·10−5 мг/л[5]. Цирконий — литофильный элемент. В природе известны его соединения исключительно с кислородом в виде окислов и силикатов. Несмотря на то, что цирконий рассеянный элемент, насчитывается около 40 минералов, в которых цирконий присутствует в виде окислов или солей. В природе распространены главным образом циркон (ZrSiO4)(67,1 % ZrO2), бадделеит (ZrO2) и различные сложные минералы (эвдиалит (Na, Ca)5(Zr, Fe, Mn)[O,OH,Cl][Si6O17] и др.). Во всех земных месторождениях цирконию сопутствует , который входит в минералы циркона благодаря изоморфному замещению атома Zr.

Циркон является самым распространенным циркониевым минералом. Он встречается во всех типах пород, но главным образом в гранитах и сиенитах. В графстве Гиндерсон (штат Северная Каролина) в пегматитах были найдены кристаллы циркона длиной в несколько сантиметров, а на Мадагаскаре были обнаружены кристаллы, вес которых исчисляется килограммами.

Бадделеит был найден Юссаком в 1892 году в Бразилии, основное месторождение находится в районе Посус-ди-Калдас. Там была найдена глыба бадделеита весом около 30 т, а в водных потоках и вдоль обрыва бадделеит встречается в виде аллювиальной гальки диаметром до 7,5 мм, известной под названием фавас (от португ. fava

— боб). Фавас обычно содержит свыше 90 % диоксида циркония[6].

Месторождения

Наиболее крупные месторождения циркония расположены на территории США, Австралии, Бразилии, Индии[7].

В России, на долю которой приходится 10 % мировых запасов циркония (3-е место в мире после Австралии и ЮАР), основными месторождениями являются: Ковдорское коренное бадделит-апатит-магнетитовое в Мурманской области, Туганское россыпное циркон-рутил-ильменитовое в Томской области, Центральное россыпное циркон-рутил-ильменитовое в Тамбовской области, Лукояновское россыпное циркон-рутил-ильменитовое в Нижегородской области, Катугинское коренное циркон-пирохлор-криолитовое в Читинской области и Улуг-Танзекское коренное циркон-пирохлор-колумбитовое.[8] Практически неограниченные запасы циркония сосредоточены в щелочных сиенитах Хибинского массива на Кольском полуострове, где этот металл входит в состав многих минералов, в частности эвдиалита.

Виды коронок

Часто пациенты путают керамический вид с фарфоровыми. Все зависит от первоначального материала, поэтому их разделяют на такие виды: коронка из диоксида циркония, фарфоровые.

Последний вид рекомендуют устанавливать в случае одиночной реставрации. В большинстве случаев их не используют для мостовидного протезирования. Идеальным вариантом для любых случаев являются коронки из диоксида циркония. Они подходят всем группам зубов. Материал владеет уникальными свойствами, даже керамические уступают им по качеству. Коронки из циркония пользуются большим спросом.