مواد دندان سازی

[spow 44197]

مواد دنداسازي ( dentatmeterials ) چه مواد هستند؟

هدف اصلي يک دندان پزشک بهبود وبازگرداني کيفيت زندگي بيماري است.اين هدف مي تواند بوسيله ي جلوگيري از بروز بيماري، کاستن درد، بهبود راندمان جويدن، افزايش سرعت آن و بهبود ظاهر فرد انجام شود.براي قرن ها توسعه وانتخاب مواد جايگزين براي دندان و مسائل زيست سازگار پذيري، عمر مفيد ومسئله ي استقامت اين مواد در محيط دهان، عمده ترين چالش ها درزمينه ي مواد دندانپزشکي (مواد دنداني) بود.علت پديد آمدن اين چالش ها اين بود که توقعات وخواسته هاي فراواني از اين مواد مورد نظر طراحان بود.

شکل 1 برشي شماتيک از شرايط سخت محيط دهاني و بافت نرم آن است .درشرايطي که محيط دهان سالم باشد. بخشي از دندان که درنزديکي بافت لثه قرار دارد تاج بستر (clinical crown) وبخشي که زير لثه قرار دارد. ريشه ي دندان ناميده مي شود . تاج دندان بوسيله ي مواد خاصي لعاب کاري شده است. ريشه ي دندان نيز با سمنتوم (cementun) پوشيده شده است واين بخش شامل عاج دندان وبافت مي شود که معمولاً داراي يک يا تعداد بيشتري کانال دنداني مي شود. از لحاظ تاريخي، گسترده ي وسيعي از مواد به عنوان جايگزين تاج دندان و ريشه استفاده شده است. اين مواد عبارتند از: دندان حيوانات، استخوان، دندان انسان، عاج فيل، صدف دريايي،سراميک ها وفلزات. مواد ترميمي مورد استفاده براي جايگزيني با بخش هاي ازبين رفتني ساختار دندان به صورت آهسته و در طي چندين قرن توسعه يافتند.

[spow 44197]

چهار گروه از مواد که در صنعت دندانسازي امروزي استفاده مي شوند عبارتند از : فلزات، سراميک پليمرها وکامپوزيت ها. با وجود پيشرفت هاي بوجود آمده درزمينه ي خواص فيزيکي اين مواد ، هيچکدام از آنها به عنوان مواد دائمي کار نمي کنند. دندان پزشکان ومحققين علم مواد. اين تحقيقات را در قرن بيست ويکم ادامه دادند تا بتواند مواد ترميمي ايده آل بيابند. يک ماده ي ترميمي ايده آل با يد ويژگي هاي زير را دارا باشد:

1) زيست سازگار پذير باشد.

2) بتواند پيوند دائمي باساختار دنداني ويا استخوان ايجاد کند.

3) ظاهري طبيعي داشته باشد. وبتواند با ساختار دنداني وساير بافت هاي آشکار هم خواني داشته باشد.

4) داراي خواصي شبيه به ميناي دندان، عاج دندان وساير بافت ها داشته باشد.

5) داراي قابليتي باشد که بتواند ترميم بافتي را به راه اندازد .وبتواند اجازه دهد که بافت هاي آسيب ديده دوباره ساخته شوند.

مواد دنداني ممکن است به صورت زير طبقه بندي شوند: مواد ممانعت کننده (preventivematerials)، مواد ترميمي (nestorative materials) يامواد کمکي (auxiliary materials) در زير به توصيف آنها مي پردازيم:

1) مواد دنداني ممانعت کننده :

اين مواد شامل پرکننده هاي سوراخ ها وشکاف ها ، عوامل پرکننده ي ضد نشت، موادي که در اصل براي خاصيت ضد باکتري يابي شان استفاده مي شوند، موادترميمي، سيمان ها ، لايي ها و مواد پايه که دراصل به خاطر آزادکردن فلئور استفاده مي شوند، کلرو کلرو هگزيدين (chlorohexidine) يا ساير عوامل درماني که براي جلوگيري وکاهش دردهاي دنداني استفاده مي شوند، در جدول 1 انواع مواد ممانعت کننده، کاربردهايشان و دوام بالقوه ي آنها آورده شده است.

در برخي موارد يک ماده ي ممانعت کننده ممکن است به عنوان يک ماده ي ترميمي استفاده شود.اين استفاده شدن ممکن است درکاربردهاي کوتاه مدت (بيش از چند ماه)، بازمان متوسط (يک تا چهار سال) ويا درکاربردي با زمان زياد (5 سال يا بيشتر) باشد. مواد ترميم کننده ي دنداني که داراي دوام کمتر هستند. نيز ممکن است دراستفاده هاي کوتاه مدت (موقت) استفاده شوند. همچنين ممکن است از اين مواد براي کاربردهايي که نيازمند دوام متوسط و يا طولاني مدت هستند نيز اسفتاده شود. براي مثال مواد ترميم کننده اي که شامل فلورايد نيستند. را براي بيماراني که داراي ريسک پوکي استخوان کمي هستند. استفاده کرد.

2) مواد دنداني مرميم کننده :

اين گروه شامل تمام ترکيبات مصنوعي مي شود که مي توان از آنها براي تعمير وجايگزيني ساختار دنداني استفاده کرد. اين گروه شامل موارد زير مي شود. پرايمرها (primers)، عوامل اتصال دهنده ، آستري ها (liners)، مواد بر پايه ي سيمان ، آمالگلام ها (amalgams: آلياژ جيوه با چند فلز ديگر که براي پرکردن دندان و آينه سازي به کار مي رود)، کامپوزيت هاي زريني، کوپليمرها، يونومرهاي هيبريدي (hybrid ionomers)، فلزات ريختگي (cast Metals )، سراميک -فلزها (Metal - ceramics) ، سراميک ها (Ceramics) ، پليمرهاي مورد استفاده درساخت دندان مصنوعي (denture polymer). اين مواد را همچنين مي توان به نحوه اي طراحي کرد که داراي وسايل رسانش کنترل شده باشند. وبدين وسيله بتوان عوامل درماني يا تشخيصي را در بدن رها ساخت. مواد ترميم کنده ممکن است براي اهداف کوتاه مدت يا موقت استفاده شوند. (مانند سيمان هاي موقت، تاج موقت و رزين هاي پيوند دهنده) همچنين مي توان از اين مواد براي کاربردهاي طولاني مدت استفاده کرد. (مانند عوامل اتصال دهنده عاج دندان، انيلي ها (inlays)، آنلي ها (onlays) ، تاج ، دندان هاي مصنوعي قابل جدا شدن، دندان هاي مصنوعي فيکس شده و کاربردهاي ارتودنسي)

مواد ترميمي خود به دو گروه مواد ترميمي مستقيم ( direct restorative materials ) ومواد ترميمي غير مستقيم ( indirect restorative materials) تقسيم مي شوند. اين تقسيم بندي براساس نحوه ي استفاده از آنها انجام شده است. درحالت اول اين مواد به طور مستقيم با بافت دهان ودندان درتماس اند. ولي درحالت دوم به صورت مستقيم با مخاط دهان درتماس نيستند.

3) مواد دنداني کمکي موادي هستند که درفرآيند توليد پروتزهاي دنداني استفاده مي شوند.در واقع اين مواد به عنوان جزئي از پروتز نيستند وتنها موادي کمکي هستند.اين مواد عبارتند از: محلول هاي اچ کننده ي اسيدي، مواد قالب گيري، مواد مورد استفاده در ساخت قالب و مدل، واکس هاي اکريليک مورد استفاده درنشانه گذاري و سيني هاي پرداخت، رزين هاي اکريليک براي کاربردهاي حفاظتي و ساينده هاي پوليش دهنده و روتوش کننده.

مواد ترميم کننده ي موقت يک زيرگروه از مواد ترميم کننده هستند که براي کاربردهايي با مدت متوسط وطولاني استفاده نمي شوند. مثال هايي از اين نوع مواد عبارتند از:

سيمان هاي موقت مورد استفاده ازدرزگيري، سيمان هاي موقت يا ساير مواد ترميم کننده که به عنوان پرکننده مصرف مي شوند، سيم هاي ارتودنسي و رزين هاي اکريليک مورد استفاده براي تاج ها، اينلي ها ، آنلي هاي موقت ودندان هاي مصنوعي نيمه فيکس شده .

[spow 44197]

تاريخچه ي استفاده از مواد ترميم کننده

 

دندانپزشکي به عنوان يک حرفه از حدود سه هزار سال قبل از ميلاد مسيح شروع شد. فنيقي ها ( phonnicians ) درحدود 2500 سال پيش از ميلاد از نوارهاي وسيم ها در دندانپزشکي استفاده کردند. تقريباً 700 سال پيش از ميلاد ايتاليايي ها (EtruScans) ، استخوان وعاج فيل را تراش داده و از آنها دندان مصنوعي ساختند. آنها دندان هاي مصنوعي را با نوار يا سيم هاي طلا به هم متصل مي کردند. نوارهاي طلائي براي جاهايي استفاده مي شد که دندان نداشت.

اگرچه نوشته هاي مربوط به سنگ قبرهاي مصري نشان مي دهد که حرفه اي به نام دکتر دندان وجود داشته است. البته اين گروه معمولاً از مواد ترميم کننده استفاده نمي کردند. به هرحال، برخي از دندانهايي که از جسد موميايي هاي مصري کشف شده است. دندان هاي کاشتني بودند که معمولاً ازعاج فيل ساخته مي شدند.اولين گواه استفاده از مواد کاشتني دنداني مربوط به مي شود به مردم ايتالياي قديم (etruscans ) ( 700 سال پيش از ميلاد ).

تقريباً 600 سال بعد از ميلاد ماياها ( Mayans ) از امپلنت هايي استفاده کردند که داراي بخش هايي از جنس صدف بود.اين نوع امپلنت ها در داخل حفره هاي قدامي قرار مي گرفتند. اينلي هاي ( inlays ) توليدي از جنس طلاي چکش خوار، سنگ ويا اينلي هاي معدني توسط ماياها وبعداً بوسيله ي آزتک ها ( Aztecs ) براي اهداف زيبايي -آرايشي استفاده مي شده است.

اينکاها ( Incas ) از طلاي چکش خوار در مواردي که دندان معيوب وجود داشت استفاده مي کردند (البته هدف آنها زيبايي نبود).

[spow 44197]

سوراخ هاي بوجود آمده در دندان ها از زمان هاي قديم تا قرن هجدهم بوسيله ي انواع متنوعي از مواد مانند پودر سنگ (stone chips)، عاج فيل، مواد بوجود آمده ازدندان انسان، سقز (نوعي رزين) ، چوب پنبه (cork)، صمغ ها (gums) وفويل هاي فلزي ( مانند فويل قلعي يا سربي) پر مي شدند.اخيراً از موادي همچون گوتا - پرشا (gutta - fercha: هيدروکربن صمغ گياهاي درختان مختلف که به آن کائوچو نيز مي گويند)، سيمان، سيمان هاي اصلاح شده با فلز، رزين مصنوعي آن فيلد (unfilled Synthetic resin)، کامپوزيت ها ، سراميک ها، فلز- سراميک ها و ساير مواد (صفحات طلائي، آمالگلام وتعداد زيادي از آلياژها وفلزات ريخته گري) براي ترميم دندان هاي معيوب استفاده مي شود. pare (1590- 1509) که جراح 4 پادشاه بوده است ، از سرب يا چوب پنبه براي پرکردن دندان ها استفاده مي کرده است.

ملکه اليزابت اول (1603- 1533) از تکه پاره هاي لباس براي پرکردن سوراخ هاي دندانش استفاده کرده است.

Fauchard (1761- 1678) که پدر دندان پزشکي مدرن است از فويل هاي قلعي يا استوانه هاي سربي براي پرکردن سوراخ هاي دنداني استفاده کرده است. بيماران ثروتمند ترجيح مي دادند که دندانهايي از جنس عقيق، مرواريد، نقره يا طلا داشته باشند. دندانپزشکي مدرن از سال 1728 شروع شد. دراين سال Fauchard رساله اي توصيفي از انواع زيادي از مواد ترميم کننده ي دنداني منتشر کرد. دراين رساله همچنين روش ساخت دندان مصنوعي از عاج فيل نيز آورده شده بود.

فويل طلايي نيز براي اهداف ترميمي دندان استفاده مي شده است. Pfaff ( 1767- 1715) - دندان پزشک fredrick از بزرگان prussia - از فويل طلائي براي روکش دهي بخش داخلي دندان( pulpchamber) استفاده نموده است. درسال 1812، Bull نوعي طلاي چکش خوار (beaten gold) را در ايالت کانکتيلات Connecticut) آمريکا وبراي کاربردهاي دنداني توليد کرد Arculanus در سال 1848 پرکننده هاي دنداني ساخته شد از ورقه هاي نازک طلا را ارائه کرد. طلاي اسفنجي درسال 1853 در ايالات متحده ي آمريکا وانگلستان جايگزين ورقه هاي نازک طلا شد. درسال 1855، Arthur استفاده از طلاي چسبناک (cohesivegold) را در آمريکا ترويج داد.درسال 1897، philbrook استفاده از براده هاي فلزي مومي شکل را در سوراخ هاي دنداني توصيف کرد.

درسال ، 1816 ، Taveau استفاده از براده هاي قرص مانند نقره- جيوه اي را در فرانسه توسعه داد. اين مخلوط احتمالاً اولين آمالگلام دنداني بوده است. برادران Crawcour که از فرانسه به امريکا مهاجرت کردند، براده هاي پرکننده ي آمالگلامي را در سال 1833 معرفي کردند .به هر حال، تحصيل کرده هاي کالج دندانپزشکي Baltimone پس از ورود اين مواد به عرصه ي دندانسازي قسم ياد کردند که از آمالگلام ها درکارهاي خود استفاده نکنند. بسياري از دندانپزشکان کيفيت پايين آمالگلام هاي اوليه را مورد انتقاد قرار مي دادند. اين ستيز منجر به پديد آمدن جنگ آمالگلام از سال 1840 تا 1850 شد. درطي اين دوره بررسي هاي فراواني بر روي اين مواد انجام شد. که تحقيقات بعدي که در طي دهه هاي 1860 تا 1890 انجام شد منجر به بهبود خواص اين مواد شد.وکاربرد باليني اين مواد را افزايش داد . در سال 1895، Black آمايش استانداردي از سوراخ ها بدست آورد وفرآيندهايي براي تهيه ي محصولات آمالگامي دنداني ابداع کرد. تاج هاي دنداني با پوسته ي طلا بوسيله ي Mouton ودر سال 1746 توصيف شد. البته اينگونه مواد دنداني به صورت پتنت درنيامده بود تا اينکه درسال 1873، Bears اين کار را انجام داد. درسال 1885، Logan پرسلاني را درسيستم پتنت ثبت کرد که اين نوع پرسلان بر روي پست هاي پلاتيني (platinum post ) لايه گذاري مي شد. اين بخش ها جايگزين پست هاي چوبي شد که سابقاً براي ساخت نواحي اينتراراديکالار (مربوط به ريشه ي دندان) استفاده مي شد. درسال1907 تاچ - پست هاي مجزا از هم معرفي شدند. که حسن اين بخش ها سهولت تنظيم آنها بود.

درسال 1756، pfaff روشي براي قالب گيري دهان بوسيله ي موم را توصيف کرد. دراين روش اومدلي از جنس گچ قالب گيري استفاده کرد تا بتواند ساختار فک بيماران فاقد دندان را بدست آورد.

درسال 1808 ، Fonzi يک دندانپزشک ايتاليايي -يک دندان پرسلاني منحصر بفرد توليد کرد.اين دندان بوسيله ي يک پين پلاتيني درمحل خود ثابت مي شود. درسال 1817، Planteau يک دندانپزشک فرانسوي- براي اولين بار دندانهاي پرسلاني را به آمريکا معرفي کردند. درسال 1822- Chanles Peale که يک صنعتگر بود. دندان هاي معدني را ابداع کرد وپس از آن Samuel Stockton توليد تجاري دندان هاي پرسلاني را در سال 1825 شروع کرد. Ash نيز در سال 1837 ودر انگلستان يک نوع دندان پرسلاني توليد نمود.Evans (1836) روشي براي اندازه گيري دقيق تر دهان ابداع کرد. بعدها اين روش توسط دندانپزشکان استفاده شد که اين مسئله باعث افزايش دقت ثبت جزئيات دهان شد. با استفاده از روش بالا واستفاده از دندان هاي مصنوعي توليدي از رابر و لکلانيزه شده هزينه ها کاهش مي يابد و کارايي نيز افزايش مي يابد. درسال 1935 نيز از رزين هاي اکريليک به عنوان مواد پايه درساخت نگهدارنده هاي دندان مصنوعي استفاده شد.

[spow 44197]

استانداردهاي مورد استفاده براي مواد دنداني

 

پيشرفت ديگري که در زمينه ي دانش مواد دنداني رخ داد، درسال 1919 شروع شد. همزمان با اين مسئله انستيتوي ملي استاندارد وتکنولوژي NISTتأسيس گرديد. تأسيس اين انستيتو به دليل نياز ارتش آمريکا تأسيس گرديد. درحالت کلي استاندارد ارزيابي وبيان خصوصيات مورد نياز براي مواد دنداني است. تحقيقات در زمينه ي استانداردهاي دنداني به رهبري WilmerSouder انجام شد و در سال 1920 گزارش کاملي از اين فعاليت منتشر شد.

اطلاعات موجود در گزارش Souder با شور و اشتياق فراواني بوسيله ي حرفه ي دندان پزشکي مورد قبول واقع شد ونياز براي تست هاي مشابه براي ساير مواد دنداني نيز بوجود آمد.در آن زمان دولت آمريکا بودجه ي مناسب براي ادامه ي اين کار تخصيص نداد وبنابراين کمک هزينه اي براي اين کار بوسيله ي لابراتور تحقيقاتي Weinstein در نظر گرفته شد. تحت اين شرايط، اسپانسر هزينه ي تحقيقاتي را به صورت دوره اي تأمين مي کرد وميزيان وسايل وامکانات نيز معين ومحدود تر بود. افرادي که به صورت مشارکتي دراين کار همکاري مي کردند. سپس شروع به کار در مؤسسه ي استاندارد ملي (National Bureau of Standards) کردند. آنها به عنوان کارمند دراين سازمان مشغول به کارشدند. براي تمام اهداف عملي ، اين اعضاء (شرکا) داراي اعضايي بودند که توسط علاقه مندان بخش خصوصي ساپورت مي شدند. تمام يافته هاي آنها نز انتشار يافته است. دکتر Souder وهمکارانش بررسي هايي برروي خواص مواد دنداني ساخته شده از طلاي کارشده ، آلياژهاي طلاي ريخته گري شده ومواد ريخته گري شده ي مشابه انجام دادند. اين فاز از تحقيقات منجر به انتشار يک گزارش تحقيقاتي کامل وبا ارزش شد.

درسال 1928، تحقيقات دندانپزشکي Fellowship در مؤسسه ي ملي استاندارد (NBS) بوسيله ي جامعه ي دندانپزشکي آمريکا (ADA) انجام شد. اين کار تحقيقاتي با مشارکت جامعه ي دندانپزشکي آمريکا به همراهي کارمندان NIST انجام شد. که اين تحقيق داراي ارزش بسياري درحرفه ي دندانپزشکي است وارزش جهاني کسب کرده است.محققيني مانند Wilmer Souder، Georgec , paffenbager و William T. sweeny بدون شک به عنوان پشگامان تاريخي کار در زمينه ي مواد دنداني ساخته شده از طلا هستند.

آنها عصري جديد در زمينه ي اين مواد گشودند.اين افراد اولين درس هاي آکادميک درزمينه ي مواد دنداني را تدوين کردند که در مدارس دندانپزشکي آمريکا وساير کشورها تدريس مي شود.

[spow 44197]

خواص فيزيکي مواد دندانپزشکي

 

خواص فيزيکي چيست؟

خواص فيزيکي خواصي هستند که بر اساس قوانين مکانيک ، صوت شناسي (acoustics)، اپتيک،ترموديناميک، الکترونيک، مغناطيس، تابش، ساختار اتمي ويا پديده هاي هسته اي درماده پديد مي آيند. رنگ (Hue)، حجم ومشخصه هاي رنگي خواص فيزيکي هستند که بر اساس قوانين اپتيک بررسي مي شوند. اپتيک علمي است که در زمينه ي پديده هاي نوري تحقيق مي کند رسانايي گرمايي وضريب انبساط حرارتي خواص فيزيکي هستند که براساس قوانين ترموديناميک بنا شده اند تأثير طبيعت مولکولي واتمي مواد جامد بر روي خواص آنها بسيار مهم تر باشد.در ادامه به توصيف کوتاهي از خواص فيزيکي مي پردازيم.

سايش و مقاومت سايشي

 

سختي معمولاً به عنوان شاخصي براي قابليت ماده به مقاومت دربرابر سايش استفاده مي شود. به هر حال، سايشي يک مکانيزم پيچيده درمحيط هاي دهاني است که در ان فاکتورهاي زيادي دخالت دارند. به همين علت بررسي سختي به عنوان يک عامل نشاندهنده ي مقاومت به سايش در مواد است. (مخصوصاً درمقايسه ي مواد موجود در يک گروه مثلاً مقايسه ي يک برند از فلز ريخته گري با برند ديگراز همان آلياژ ريختگي). به هر حال سختي به تنهايي براي ارزيابي مقاومت به سايش و يا سايش گروه هاي مختلف موادمانند مواد فلزي درمقايسه با رزين هاي مصنوعي مناسب نمي باشد. يک قسمت آزمايشگاهي قابل اطمينان براي مقاومت به سايش آن آزمايشي است که به دقت محيط فعاليت ماده را شبيه سازي کند. به هر حال، يک تست ساده ي سايشي نمي تواند سايش بوجود آمده در محيط را پيش بيني کند. علت اين مسأله پيچيدگي زياد محيط باليني است. سايش لعاب بوسيله ي سراميک ها وبرخي از آلياژهاي فلزي خاص مشخص گرديده است. به هر حال ، سختي مواد تنها يکي از فاکتورهايي است که برسايش سطوح لعابي تأثير دارد. ساير فاکتورهاي اصلي مؤثر برسايش عبارتند از: نيروهاي ضربه اي ،ميزان جويدن (کيفيت ونحوه ي جويدن)، ميزان سختي مواد غذايي موجود در رژيم غدايي، ترکيب مايع هاي دهاني، تغييرات دمايي، ميزان ناهمواري هاي سطحي ، خواص فيزيکي مواد، بي نظمي هاي سطحي (مانند ذرات ناخالصي سخت، ترک هاي ريز، حفرات ولبه ها ) درشرايطي که نيروهاي ضربه اي بالايي درمحيط دندان ها وجود داشته باشد، سايش بيش از اندازه لعاب دندان ها بوسيله ي تاج سراميکي مقابل مخصوصاً درلعاب هاي نرم بوجود مي آيد. اگر چه دندان پزشکان نمي توانند نيروهاي ضربه ای يک بيمار را کنترل کنند بلکه مي توانند ميزان جفت شدگي دندان ها راکنترل کنند ودراين حالت ميزان ناحيه ي تماس دندان ها را افزايش دهند. همچنين دندان پزشک با پوليش دادن سطح سراميک مي تواند سرعت تخريب لعاب را کاهش دهد.

[spow 44197]

ويسکوزيته

 

ويسکوزيته (Viscosity) مقاومت يک مايع به جاري شدن است. با توجه به اين نکته بحث خواص فيزيکي مواد دنداني به رفتار مواد جامد در دماي محيط دهان (دماي اتاق) اختصاص دارد. اين مواد جامد درمحيط دهاني درمعرض تنش هاي متنوعي هستند. به هر حال، دندان پزشکان ودندان سازان بايد همچنين مواد درحالت مايع را دستکاري کنند تا به محصول باليني موفقي درحالت جامد برسند. براي مثال موادي مانند سيمان ها ومواد قالب گيري تحت استحاله ي مايع به جامد قرار مي گيرند .که اين استحاله درمحيط دهان انجام مي شود.

محصولات گچي براي توليد مدل ها وقالب هاي استفاده مي شوند نيز در ابتدا به صورت دوغاب هستند وپس از ريخته گري به حالت جامد در مي آيند. مواد آمورف مانند موم ها ورزين ها به نظر جامد هستند. اما اين مواد در اصل مايعات فوق سرد شده اي هستند که مي توانند تغيير فرم پلاستيکي بازگشت پذير دهند. (اين تغيير فرم پلاستيکي بازگشت پذير درشرايطي است که نيروي اعمالي بر آنها کمتراز نيروي الاستيکي آنها باشد).روشي که در آن اين مواد جريان مي يابندو تغيير فرم مي دهند هنگامي است که تحت تنش قرار گيرند. که اين مسأله از اهميت خاصي درکاربردهاي دنداني دارد.

مطالعه ي ويژگي هاي جاري شدن مواد در علم رئولوژي انجام مي شود.

اگر چه يک مايع در حال سکون نمي تواند يک تنش برشي راتحمل کند(نيروي برشي برواحد سطح برش)، اغلب مايعات هنگامي که درحرکت باشند. درمقابل نيروهايي که باعث حرکت آنها شده اند، مقاومت مي کنند. اين مقاومت به جريان يافتن درمايع (ویسکوزيته) بوسيله ي نيروهاي اصطلاکي داخلي درمايع کنترل مي شوند. بنابراين ويسکوزيته مقياسي است از ميزان مقاومت يک سيال وعدم توانايي آن به جاري شدن است يک سيال باويسکوزيته ي بالا به آهستگي جريان مي يابد. مواد دنداني داراي ويسکوزيته هاي مختلفي هستند که این ويسکوزيته بستگي به نحوه ي آماده سازي آنها در کاربردهاي باليني دارد.

شکل 1 کمک مي کند تا اين مسئله را بهتر فهميد. دراين شکل يک مايع بين دو صفحه ي فلزي را پرکرده است. صفحه ي پاييني ثابت است. وصفحه ي بالايي به سمت راست وبا سرعت ثابت (V) حرکت مي کند. نيرويي (F) مورد نياز است تا بر مقاومت اصطلاکي (ويسکوزيته) غلبه شود. ومايع به حرکت درآيد. هنگامي که نيروي خارجي اعمال مي گردد، تنش درمايع ايجاد مي شود. دراينجا کرنش بوسيله ي تغييرات طول بوجود آمده در طي تغيير فرم (تنش) محاسبه مي شود .اگر صفحه داراي ماسحت A باشد وتنش برش اعمالي به آنها(T)به صورت زیر است:

τ=F/A

نرخ کرنش برشی یا نرخ تغییرات حاصل از دفورمگی (ℇ) برابر است با :

ℇ=V/D

d: فاصله ی برش (فاصله ی صفحه ی بالایی وپایینی)

V: سرعت حرکت صفحه ی بالایی

هنگامی که F(نیرو) افزایش یابد، v نیز افزایش می یابد و می توان منحنی نیرو- سرعت را رسم نمود.

[spow 44197]

برای توصیف طبیعت ویسکوزیته ی برخی مواد، منحنی نرخ تنش برشی برکرنش برشی را نیز می توان رسم نمود. رفتار رئولوژیک چهار نوع مایع در شکل 2 نمایش داده شده است. یک مایع ایده ال یک تنش برشی ارائه می کند که قابل قیاس با نرخ کرنش است.

این نمودار به صورت خطی راست است .درواقع این مایع رفتار نیوتونی دارد. به خاطر اینکه ویسکوزیته ( η) به عنوان تنش برشی تقسیم برنرخ کرنش (τ/ε) تعریف می شود، یک سیال نیوتونی دارای ویسکوزیته ی ثابتی است ودارای شیب ثابتی درنمودار تنش برشی به کرنش برشی است (شکل 2).

ویسکوزیته با واحد مگا پاسکال برثانیه یا سانتی پوآز(cp) اندازه گیری می شود. آب خالص دردمای 20c° دارای ویسکوزیته ی 1.0cp است. درحالی که ویسکوزتیه ی شیره ی قند تقریباً 300000cp است این عدد تقریباً مشابه عدد ویسکوزیته ی مواد قالب گیری ساخته شده از کلوئید آبی آگار (agar) است .کلوئید آبی آگار دارای ویسکوزیته ی 281000cp دردمای 45c° است مواد قالب گیری الاستومری ساخته شده از پلی سولفید سبک دارای ویسکوزیته ای درحدود 109000cp است .همچنین قالب های پلی سولفیدی سنگین دارای ویسکوزیته ای درحدود 1360000cp هستند. ( دردمای 36c° ) . بسیاری از مواد دندانی دارای رفتار پبه پلاستیک (pseudoplastic) هستند. همانگونه که در شکل 2 دیده می شود. منحنی آنها دارای تغییرات شیب است. ویسکوزیته ی آنها با افزایش نرخ کرنش، کاهش می یابد. تا جایی که ثابت می شود. سیال هایی که دارای رفتار مخالف این نوع سیال هستند، سیال های دیلاتانت (dilatant) می نامند. این سیال ها هنگامی که نرخ تغییر فرم افزایش یابد، صلب تر می شوند.

برخی از مواد مانند جسمی صلب عمل کرده تا هنگامی که میزان تنش به یک میزان حداقل برسد. این مسأله بوسیله ی انحراف در طول محور تنش برشی مشخص می شود. این سیال ها که دارای رفتار جزئی صلب هستند و پس از آن به ویسکوزیته ی ثابتی می رسند به عنوان سیال های پلاستیک معروفند.سوس گوجه فرنگی مثل آشنایی از سیالی است که نیاز دارد به صورت جزئی جریان یابد.

ویسکوزیته ی بیشتر سیال ها به سرعت با افزایش دما، کاهش می یابد. ویکسوزیته ممکن است همچنین به تغییر فمر سابق آن بستگی داشته باشد. مایعی از این نوع که هنگامی که تحت فشار متوالی قرار گیرد. ویسکوزیته اش کاهش می یابد. را ماده ی تیکسوتروپ (thixotropic) می گویند .خمیرهای استحفاظی دندانی، گچ قالب گیری سیمان های رزینی وبرخی از مواد قالب گیری سیال هایی تیکسوتروپ هستند . طبیعت تیکسوتروپ مواد قالب گیری یک مزیت است زیرا این مواد تا هنگامی که بر روی بافت دندانی قرار نگیرند. جریان نمی یابند.

اگر این مواد به سرعت هم زده شوند ویسکوزیته ی شان اندازه گیر ی می شود. عددی که بدست می آید. که کمتر از عدد است که هم زده نشده است.

ویسکوزیته ی یک ماده ی دندانی ممکن است براساس مناسب بودن برای کاربرد تعیین شود. بعلاوه طبیعت نمودار تنش برشی به نرخ کرنش برشی می تواند درمحاسبه بهترین راه برای کار با ماده مؤثر باشد. همانگونه که قبلاً توضیح دادیم ویسکوزیته تابعی از زمان است ومی توان از آن درمحاسبه ی زمان کار با مواد ( زمان گیرش) استفاده کرد.

[spow 44197]

ساختار و رهايش تنش

 

پس از آنکه ماده اي بطور مداوم تحت تغيير شکل پلاستيک قرار گيرد. دران تنش هاي داخلي ايجاد مي شود. براي مثال، در يک ماده ي کريستالي مانند يک فلز، اتم ها در ساختار کريستالي جابجا مي شوند وسيستم در تعادل نيست به طور مشابه ، درساختار آمورف برخي از ملکولها بسيار به هم نزديک اندوبرخي ديگر بسيار از هم دوراند. (اين شرايط هنگامي اتفاق مي افتد که جسم به طور پي درپي تحت تغيير فرم قرار گيرد.)

اين مسئله قابل فهم است که اين چنين وضعيت هايي پايدار نيستند. جابجايي اتم ها در وضعيت تعادل بوجود نمي آيد. درطي فرآيند نفوذ درحالت جامد که بوسيله ي افزايش انرژي فلز اتفاق افتاده است، اتم ها مي توانند به آهستگي به حالت هاي تعادلي خود بازگردند. اين مسئله باعث تغيير درشکل يا حد فاصل جامد مي گردد. ماده دراين تغيير وضعيت اتمي دچار پيچش مي شود. رها سازي تنش ها باعث پديدآمدن اعوجاج درمواد قالب گيري الاستومری مي شود.

سرعت رها سازي تنش با افزايش دما افزايش مي يابد. براي مثال اگر يک سيم خم شده باشد وتا دمايي بالا حرارت داده شود، ممکن است که صاف شود.در دماي اتاق چنين رها شدني باعث بازآرايي اتم هاي فلز مي گردد که اين بازآرايي ممکن است ناچيز باشد.به عبارت ديگر تعداد زيادي از مواد دنداني غير کريستالي (مانند موم ها ، رزين ها و ژل ها ) وجود دارند که وقتي تحت عمليات ساخت قرار گيرند وسردشوند مي توانند تنش هاي خود را آزاد کرده و تحمل تغيير شکل (کج شدن) شوند.

خزش و سيلان يافتن

 

اگر يک فلز در دمايي نزديک به دماي ذوبش درحالي که به آن يک تنش ثابت وارد مي شود. نگه داري شود، دچار خزش مي گردد. خزش به عنوان کرنش پلاستيک وابسته به زمان ماده هنگامي که تحت نيروي استاتيکي (ثابت)قرار مي گيرد،تعريف مي شود .اين مسئله با کج شدن قطعه همراه است.مثلاً هنگامي که لعاب يک پروتز با ساختارطويل پخت گردد، دماي بالا موجب کج شدن آن مي شود. که نيروي استاتيک اعمالي بر پروتز، وزن خود پروتز است. براي يک ضخامت معين، وزن بيشتر قطعه رابطه ي مستقيم با تنش پيچشي است وبنابراين اين مسأله موجب افزايش خزش پيچشي مي شود. خزش فلزات معمولاً با افزايش دما تا چند صد درجه زير دماي ذوبشان اتفاق مي افتد. فلزات مورد استفاده در دندانپزشکي که براي ساخت مواد ترميمي ريختگي ويا زير لايه هاي لعاب خوراستفاده مي شوند، داراي دماي ذوبي بسيار بالاتر از دماي دهان هستند. وآنها در محيط دهان مستعد خزش نمي باشند. به هرحال برخي از آلياژهاي مورد استفاده در پروتز هاي فلز- سراميک در دماي روکش دهي (لعاب زني) متحمل خزيش مي شوند.

آمالگلام هاي دنداني شامل 42-52 درصد وزني جيوه هستند وتقريباً کمي بالاتر از دماي اتاق دچار خزش مي شوند. به دليل گستره ي پايين دماي ذوب، آمالگلام هاي دنداني مي توانند به آهستگي از محل قرار گيريشان در دندان ها وتحت تنش هاي کوچک دچار خزش شوند. به دليل آنکه خزش نتيجه ي تغيير فرم پلاستيک ماده است ، اين فرآيند مي تواند يک پروتز دنداني را خراب کند. عموماً واژه ي سيلان يافتن (flow) به جاي خزش ، در دندانپزشکي براي توصيف رئولوژي موادآمورف مانند موم ها استفاده مي شود. سيلان يافتن موم ميزان استعداد آن براي تغيير فرم تحت يک نيروي استاتيک کوچک است .البته اين نيروي کوچک مي تواند علاوه بر وزن خودش، هر نوع تنش ديگري نيز باشد اما معمولاً تنش فشاري در تست هاي مواد دنداني استفاده مي شود. يک استوانه ماننداز ماده ي مورد نظر که مي خواهيم خواص آن را بررسي کنيم دردما وزمان معين تحت نيروي فشاري قرار مي گيرد. خزش يا سيلان بوسيله ي درصد کاهش طول درطي تست اندازه گيري مي شود. خزش ممکن است باعث خرابي مواد ترميم کننده ي دنداني به علت تغيير فرم آنها بشود. خزش همچنين ممکن است منجر به خرابي دندانهاي مصنوعي شود. اين مسئله درشرايطی رخ مي دهد که يک آلياژ ريختگي با خواص ضد خزش ضعيف در دماي نسبتاً بالا(حدود (1000c°) لعاب کاری شود.

[spow 44197]

رنگ و ادراک رنگ

 

بخش قبلی بر روی خواصی متمرکز شده بودیم که به یک ماده اجازه می داد تا به عنوان جایگزینی بافت های آسیب دیده یا از دست رفته کار کنند.هدف مهم دیگر یک دندانپزشک حفظ رنگ وظاهر دندان های مصنوعی است.ملاحظات زیبایی درترمیم دندان ها و پرتز گذاری در دهان برزگترین تمرکز در طی چند دهه ی اخیر را به خود اختصاص داده است. از آن جایی که مسئله ی زیبایی دندانسازی یکی از مسائل مهم این حرفه است وبه هنر دندانساز وتکنسین مربوط است، مطالعه وفراگیری قوانین مربوط به رنگ به یکی از مسائل ضروری است. این مسأله مخصوصاً برای مواد ترمیمی که از جنس مواد سرامیکی هستند، درست می باشد.

نور یک تابع الکترومغناطیس است که می تواند بوسیله ی چشم انسان تشخیص داده شود. چشم انسان نسبت به نورهای باطول موج 400-700 نانومتر حساس می باشد. همانگونه که در شکل 1 دیده می شود. شدت نور منعکس شده وشدت ترکیب طول موج های موجود در نور بازگشتی (نورمنعکس شده) خواص ظاهری (رنگ وشدت نور) را تعیین می کند. وبواسطه ی آن جسم قابل رؤیت می شود. البته حتماً باید نوری از یک منبع برجسم بتابد تا نوری از آن منعکس شود. وجسم قابل رؤیت شود. نور خروجی از جسم معمولاً چند رنگی است. این رنگ مخلوطی از طول موج های مختلف است.توزیع طیفی نور منعکس شده یا عبور کرده ظاهر نورمنعکس شده رامشخص می کنند، اگر چه برزگی طول موج های خاص کاهش می یابد.

پدیده ی دیدن(Vision) و واژگان فنی مشابه را می توان پاسخ وعکس العمل چشم انسان به نور تابیده شده به آن بیان کرد. این نور تابیده شده از جسم بازتابش شده است. وبه چشم ناظر می رسد. اشعه های نوری برخورد کرده به چشم برروی شبکیه ی چشم متمرکز می شوند واز آنجا به صورت پالس های عصبی در آمده که این پاس ها به مغز انتقال می یابند. سلولهای مخروطی شکل درشبکیه باعث رنگی دیدن می شوند. این سلولها دارای شدت نور آستانه هستندکه این مسئله موجب رنگی دیدن ما می شود. وهمچنین این سلولها دارای این ویژگی هستند که به طول موج حساس می باشند. شکل 2 این منحنی ها را برای افراد بادید رنگی نرمان وافراد با دید رنگی ناقص نشان می دهد. منحنی مشاهده کننده ی نرمال که در شکل 2 دیده می شود. نشان دهنده ی حساسیت بصری شخص سالم به نور منعکس شده یا ساتع شده از یک منبع یا جسم است. این شکل نشان می دهد که چشم درناحیه ی نور سبز- زرد (طول موج 550nm ) بسیار حساس است ودرنواحی قرمز یا آبی طیف نور کمتر حساس است.

به خاطر خنثی بودن پاسخگوئی چشم درهنگام دیدن رنگی، شبیه سازی ثابت بوسیله ی یک رنگ تنها ممکن است باعث خستگی از رنگ وکاهش پاسخگوئی چشم شود. سیگنال های فرستاده شده از شبکیه به مغز، بوسیله ی مغز پردازش می گردد، تا دید بصری نسبت به جسم درحال دیده شدن ایجاد گردد. ناقص بودن پروتئین های خاص درگیرنده های حساس به رنگ باعث پدید آمدن کورنگی می شود. وبنابراین انسان مبتلا به این بیماری قابلیت تشخیص رنگ را از دست می دهد.

[spow 44197]

خواص ترموفیزیکی

 

رسانایی گرمایی

 

انتقال گرما از میان مواد جامد عموما بوسیله ی مکانیزم رسانش انجام می شود. رسانش گرما از میان فلزات بوسیله ی میانکنش های شبکه ی کریستالی (ارتعاش اتمی(و بوسیله ی حرکت الکترون ها و میانکنش آنها با اتم ها رخ می دهد. رسانایی گرمایی (k) مقیاس ترموفیزیکی از میزان انتقال گرما از میان ماده بوسیله ی جریان رسانش است. اندازه گیری رسانش گرمایی در حالت تعادل انجام می شود. تحت شرایط تعادل ، دما در سیستم یکسان است. سرعت جریان یافتن گرما از میان ساختار به ناحیه ای که گرما از آن انتقال می یابد و گرادیان دمایی طرفین ساختار بستگی دارد. بنابراین اگر تخلخل فراوان درساختار وجود داشته باشد، ناحیه ی مهیا برای رسانش کاهش می یابد. و نرخ جریان گرمایی کاسته می شود. رسانایی گرمایی یا ضریب رسانش گرمایی میزان گرمایی است که در هر ثانیه از میان نمونه های با ضخامت یک سانتیمتر و با سطح مقطع یک سانتیمتر مربع می گذرد. که در این حالت واحد گرما کالری وگرادیان دمایی میان دو طرف نمونه یک کلوین است. با توجه به قانون دوم ترمودینامیک، جریان گرما از نقطه های با دمای بالاتر به نقاط با دمای پایین تر انجام می شود.

موادی که دارای رسانش گرمایی بالایی هستند رسانا نامیده می شوند. در حالی که مواد رسانایی کم عایق نامیده می شوند. در سیستم SI واحد رسانش گرمایی وات بر متر بر ثانیه بر درجه ی کلوین است.رسانایی گرمایی بالاتر در یک ماده بدین معناست که ماده قابلیت بیشتری برای انتقال انرژی گرمایی دارد. یک کامپوزیت زرینی دارای رسانایی گرمایی پایین تری نسبت به مواد ترمیم کننده ی فلزی دارد. رسانش بیشتر فلز نسبت به کامپوزیت زرینی باعث پدید آمدن حساسیت دندان ها می شود که می تواند باعث پدید آمدن درد در دماهای کم، متوسط و زیاد در بیماران شود.

ضریب پخش گرمایی

عدد ضریب پخش گرمایی ماده کنترل کننده ی نرخ زمان تغییر دمایی در هنگام عبور گرما از میان ماده است. این ضریب بوسیله ی سرعت رسیدن به پایداری گرمایی یک بدنه از حالتی است که دما در آن یکسان نباشد. اگر چه رسانایی گرمایی اکسید روی - ایگنول (zinc oxide- eugenol) مقدار بسیار کوچکی از رسانایی گرمایی عاج دندان است ولی ضریب بخش آن بیش از دو برابر عاج دندان است. ریشه ی دوم ضریب به صورت غیر مستقیم با قابلیت عایق کاری حرارتی ماده متناسب است. در حالی که ضخامت پایه ی سیمانی به طور مستقیم با خاصیت عایق کاری رابطه دارد. بنابراین ضخامت خطی یک فاکتور مهم تر نسبت به ضریب پخش در عایق بودن سرامیک هاست در ادامه رابطه ی ضریب پخش بیان می شود.

دما در طی فرآیند خردایش غذا در محیط دهانی ثابت نیست. در این شرایط غیر پایدار، انتقال دما از میان ماده گرادیان دمایی را کاهش می دهد. تحت چنین شرایطی، پخش گرمایی بسیار اهمیت پیدا می کند. رابطه ی زیر نشان دهنده ی ارتباط بخش گرمایی (h) و رسانایی گرمایی (k) است :

h= k/Cpφ

دراین فرمول :

K : رسانایی گرمایی

Cp : ظرفیت گرمایی در فشار ثابت

φ : دانستیه ی وابسته با دما

در سیتم SI واحد ضریب پخش متر بتوان دو بر ثانیه (M^2/S ) است. به هر حال، در اغلب موارد از واحد سانتیمتر مربع بر ثانیه نیز استفاده می شود. در جدول 1 برخی از خواص فیزیکی مواد دندانی آورده شده است.

[spow 44197]

برای حجم معینی از ماده، میزان گرمایی مورد نیاز جهت افزایش دمای آن به ظرفیت گرمایی یا گرمایی ویژه و دانستیه بستگی دارد. هنگامی که ضرب cp درρ عددی برزگ باشد، ضریب پخش کاهش می یابد، حتی اگر رسانایی گرمایی نسبتاً بالا باشد بنابراین رسانایی گرمایی در پخش گرمایی دوپارامتر مهم در پیش بینی انتقال گرما از میان ماده است. به دلیل وجود حالت ناپایدار در انتقال گرمایی در طی فرآیند بلع غذا و مایعات سرد یا گرم، پخش گرمایی مواد ترمیم کننده ی دندانی ممکن است مهم تر از رسانایی گرمایی آنها باشد. همانگونه که از جدول 1 فهمیده می شود. لعاب و عاج دندان عایق های گرمایی خوبی هستند. رسانایی گرمایی آنها و پخش گرمایی شان را می توان به خوبی با آجر سیلیسی و آب مقایسه کرد. البته این خواص نسبت به فلزات بسیار پایین است.

به هر حال، همانند همه ی عایق ها، ساختار دندان ها نیز باید با ضخامت کافی تهیه شود. تا فرآیند سمنتایت به طور موثر انجام شود . هنگامی که لایه ی عاج دندان بین کف حفره ی دندان و مغز دندان بسیار نازک گردد، باید توسط دندانپزشک با یک لایه ی عایق دیگر پوشش دهی شود. سودمندی مواد در جلوگیری از انتقال گرما به طور مستقیم با ضخامت لایه و به طور معکوس با ریشه ی دوم پخش گرمایی ارتباط دارد. بنابراین صخامت عاج دندان و پایه بسیار مهم می باشد و خواص گرمایی مواد مورد استفاده از درجه ی دوم اهمیت برخوردار است. رسانایی گرمایی پایین لعاب و عاج دندان باعث کاهش شک حرارتی و دردهای حاصله در هنگام سرد وگرم شدن دندان ها می شود. به هر حال حضور هر نوع ماده ی ترمیمی در بدن باعث تغییر محیط می شود. در واقع بسیاری از مواد ترمیمی دندانی فلزی هستند. (به خاطر آنکه فلزات دارای الکترون آزاد هستند) این مواد دارای رسانایی گرمایی خوبی بوده که این مسئله باعث می شود. ریشه ی دندان ها از تغییرات گرمایی سطوح بالایی دندان تاثیر مخالف بگیرند.در بسیاری از موارد اتفاق افتاده این مسئله ضروری است که یک عایق را در بین مواد ترمیم کننده و ساختار دندان قرار می دهیم. با توجه به این مسئله ، یک ماده ی ترمیمی که دارای رسانایی گرمایی کمتری است ، مطلوب تر است. به عبارت دیگر دندان های مصنوعی در یک پایه ی دندانی نگه داری می شوند. که معمولا از یک رزین مصنوعی ساخته می شود. و رسانایی گرمایی ضعیفی دارد در بخش بالایی دندان مصنوعی ، این پایه معمولا بوسیله ی سقف دهان پوشانده می شود. رسانش گرمایی کم این ماده منجر می شود که تبادل گرما میان بافت سخت ساپورت کننده و حفره های دهانی انجام نشود. بنابراین بیماران احساس سردی و گرمی را به طور جزئی از دست می دهند. استفاده از پایه ی دندانی فلزی ممکن است مناسب تر باشد و بیشتر ترجیح داده شود.

[spow 44197]

ضریب انبساط گرمایی

 

یکی از خواص حرارتی که برای دندانپزشکان مهم می باشد. ضریب انبساط حرارتی است این ضریب عبارتست از تغییر طول نمونه بخش برطول اولیه ماده هنگامی که دمایش به اندازه ی یک درجه ی کلوین بالا برده شود. اعداد مربوط به انبساط حرارتی برخی از موارد مورد استفاده در دندانسازی در جدول 2 آورده شده است. واحد ضریب انبساط گرمایی

Mm/(m°k) یا ppm/(°k) است.

بخش ترمیم شده ی دندان ها ممکن است به گونه ای انبساط یا انقباض پیدا کنند که متناسب با دندان بناشد. بنابراین ممکن است بخش ترمیمی تراوشاتی انجام دهند و یا بخش ترمیمی از دندان جدا گردد. با توجه به اعداد موجود در جدول 2 می توان گفت مواد ترمیمی ممکن است انبساط، انقباضی بیش از چهار برابر انقباض – انبساط لعاب دندان داشته باشند. به هر حال اگر چه ابعاد یک الگوی مومی ممکن است با تغییر دمای 20c° به طور محسوسی تغییر کند. انقباض نسبی یک ترمیم کننده ی آمالگلامی که 10 میلیمتر عرض داشته باشد تنها 5Mm است. (این درحالی است که دمای محیط دهانی 20c° کاهش می یابد). این در حالی است که انقباض لعاب دندان تقریبا 2.2 Mm است. بنابراین تفاوت خالص تنها 2.7 Mm که بسیار کوچکتر از تغییر ابعادی 220 Mm اتفاق افتاده در هنگام پلیمریزاسیون کامپوزیت های پایه ی رزینی است.

ضریب انبساط حرارتی بالا موم های قالب گیری نیز مهم می باشند؛ زیرا تغییرات ابعاد این مواد با دما زیاد است. برای مثال یک الگوی مومی دقیق که برای تهیه ی دندان ساخته شده است. هنگامی که از دندان ها یا از قالب جدا شود و در یک محیط سرد قرار گیرد، دچار انقباض می شود. این تغییر ابعاد به ماده ی ترمیمی قالب گیری شده نیز منتقل می گردد. که این مسئله می تواند موجب بروز مشکلاتی در استفاده از دندان مصنوعی توسط بیمار شود.

تنش های گرمایی که از تفاوت انقباض – انبساط گرمایی مواد تشکیل دهنده ایجاد می شود، در تولید مواد ترمیمی سرامیک – فلز مهم می باشد.

یک پوشش پرسلانی را در نظر بگیرید که بر روی یک ماده ی فلزی پخت می گردد. در طی فرآیند سرد کردن تغییرات انبساطی- انقباضی این دو ماده (فلز و سرامیک) متفاوت است. و از این رو تنش های کششی مماسی یا تنش های کششی محیطی در پرسلان بوجود می آید. که این تنش ها می توانند باعث تشکیل ترک در داخل سطح پرسلان شوند. البته این فرایند تشکیل ترک ممکن است به سرعت یا در دراز مدت رخ دهد. اگر چه نمی توان از بوجود آمدن کامل این تنش های گرمایی جلوگیری شود ولی می توان آنها را کاهش داد. در واقع با انتخاب موادی که ضریب انبساط حرارتی نزدیک به هم دارند از بوجود آمدن تنش در ماده ی حاصل جلوگیری می شود. (تفاوت این ضریب باید زیر 4 درصد باشد)

[spow 44197]

تیره شدن و خوردگی

 

در بیشتر اوقات خوردگی مناسب نیست. به هر حال در مواد دندانپزشکی، مقدار کمی خوردگی در اطراف گوشه های مواد ترمیمی آمالگلامی ممکن است سودمند باشد زیرا محصولات حاصل از خوردگی باعث می شود فضاهای خالی آمالگلامی پر شود و از وارد شدن مایعات دهانی و باکتری ها به این خطرات جلوگیری می شود. برخی فلزات و آلیاژها به خوردگی مقاوم اند زیرا در سطح آنها یک لایه ی اکسید ی مقاوم (محافظت کننده) تشکیل می شود.

یک مثال عمومی از خوردگی زنگ زدن آهن است. این واکنش یک واکنش پیچیده است که در آن آهن با اکسیژن هوا و آب ترکیب می شود. وo_3 f_e2 آبدار تشکیل می شود. این لایه ی اکسید ی متخلخل، نامنظم ، ضعیف و شکننده تر از فلز اولیه است. به خاطر ضعف این لایه ، فرآیند خوردگی پیشروی می کند. (لایه ی اکسیدی ناپایدار است) یک روش برای جلوگیری از خوردگی آلیاژ سازی است. مثلا می توان از کروم استفاده کرد وآهن را به صورت فولاد ضد زنگ درآورد. (البته این نوع فولاد علاوه بر کروم دارای برخی عناصر آلیاژی دیگر نیز هست)

در دندانسازی فولادهای ضد زنگ آستنیتی و مارتنزیتی کاربرد فراوانی دارد.

آلیاژهای فلزی گران بهایی که در دندانسازی کاربرد دارند، دارای پایداری شیمیایی بسیار خوبی هستند. این مواد در محیط دهان دچار خوردگی قابل لمس نمی شوند. اجزای عمده ی تشکیل دهنده ی این آلیاژها عناصری مانند طلا ، پالادیوم و پلاتین هستند. (ایریدیوم ، اسمیم ، رودیم و روتنیوم نیز جزء عناصر گران بها هستند).

نقره به عنوان یک عنصر گران بها از نظر معیارهای دندانپزشکی تلقی نمی شود. زیرا این عنصر با اکسیژن، هوا، آب و سولفور واکنش می دهد و سولفید نقره تولید می شود. سولفید نقره یک ماده ی سیاه رنگ است. فلزات در محیط متحمل واکنش های شیمیایی و الکتروشیمیایی می شوند که نتیجه ی این واکنش ها انحلال فلز و تشکیل ترکیبات شیمیایی است که معمولا محصولات خوردگی نامیده می شوند. این محصولات ممکن است باعث سریع تر شدن خوردگی سطح فلز شوند و یا از گسترش خوردگی آن جلوگیری کنند و یا هیچ اثری بر روی خوردگی فلز نداشته باشند. بدبختانه اکثر فلزات مورد استفاده در دندانپزشکی محصولات خوردگی تولید می کنند که باعث تسریع خوردگی ثانویه می شود مثال آشنا از یک چنین فرایند خوردگی، خوردگی آهن است که به صورت شدید اتفاق می افتد.

شرط ثانویه در استفاده از فلزات در کاربردهای دندانسازی این است که این فلزات محصولات خوردگی مضر برای بدن تولید نکنند. برخی از فلزات که خود به طور کامل بی خطر هستند، محصولات خوردگی تولید می کنند که بسیار خطرناک اند. نکته ی مهم این است که اگر شرایط خوردگی محیط ما بسیار شدید نباشد، این محصولات سمی ممکن است به آسانی قابل تشخیص نباشند.

برخی از جنبه های محیط های دهانی برای خوردگی بسیار مستعد است مثلا دهان گرم است. که این گرما به همراه رطوبت است. این شرایط همواره با تغییرات دمایی نیز روبروست. غذاها و نوشیدنی ها معمولا دارای PH متنوعی هستند. درطی فرآیند اتفاق افتاده در غذاها اسید تولید می شود (درمحیط دهانی) که این اسیدها برای مواد ترمیم کننده ی دندانی و فلزات بسیار مضر هستند. طلا به دلیل تمایل کم به یونیزه شدن، در برابر عوامل شیمیایی بسیار مقاوم است. از این رو در طول تاریخ از این ماده به وفور در ساخت ساختارهای دندانی استفاده می شده است.