3826200377

Metody przetwarzania tytanu

stwarza pewne problemy w procesie licowania ceramiką. Niski współczynnik rozszerzalności termicznej tytanu wynoszący 10 x 10-6/°K w porównaniu do około 14x 10-6 /°K dla stopów szlachetnych oraz przekształcanie się formy beta w alfa podczas ochładzania poniżej 882°C uniemożliwiają zastosowanie konwencjonalnej ceramiki do licowania tytanu. Te właściwości materiałowe doprowadziły do powstania i rozwoju nowych mas ceramicznych o temp. napalania poniżej 882°C. Tytan i jego stopy licuje się ceramiką o temperaturze topnienia w zakresie 700-850°C klasyfikowaną jako ultra niskotopli-wą (np. ceramika ze szpatu polnego z małą zawartością leucytu). Przygotowanie powierzchni tytanowego nośnika do wytworzenia połączenia z ceramiką polega na czyszczeniu strumieniowym, trawieniu, stosowaniu warstw pośrednich. Tradycyjne piaskowanie powierzchni licującej tytanu za pomocą korundu (A1₂0₃) o grubości ziaren 250 pm i strumieniu powietrza o ciśnieniu rzędu 0,2-0,3MP jest czynnością taką samą, jaką stosuje się dla stopów metali szlachetnych (26). Proces ten jednak nie zapewnia trwałego połączenia biomateriału tytanowego z ceramiką, gdyż obserwuje się duży wskaźnik niepowodzeń w postaci uszkodzeń porcelany. W celu zapewnienia lepszego połączenia tytanu z licująca ceramiką stosuje się warstwy pośrednie zol-żel (Si0₂ - Ti0₂) (27, 28). Zastosowanie powłoki przejściowej powoduje wzrost przyczepności porcelany do metalu w stosunku do podłoża, w którym zastosowano tylko piaskowanie jako przygotowanie nośnika tytanowego przed procesem napalania ceramiki (29). Kolejnym parametrem mającym wpływ na trwałość połączenia tytanu z licowaną ceramiką jest wielkość ziaren piasku zastosowanego do piaskowania (29). Zauważono, że duże ziarna proszku o średnicy 250 pm dają lepszą adhezję niż ziarna drobne rzędu 50 pm. Wynika to z adsorbowania bardzo drobnych ziaren korundu na powierzchni tytanu, co prowadzi do osłabienia połączenia podbudowy z ceramiką po piaskowaniu. Wymagane jest więc dodatkowe wytrawianie nośnika tytanowego przed licowaniem ceramiką. Trawienie tytanu ma za zadanie oczyszczenie powierzchni licowanej oraz zwiększenie jego chropowatości. Najczęściej w tym celu stosuje się mieszaninę roztworu 10-30% kwasu azotowego i l-3%kwa-su fluorowodorowego. Kwas HF reaguje z Ti0₂ tworząc fluorek tytanu i wodór. Powstały wodór powoduje kruchość powierzchni tytanu. Aby zminimalizować ilość wolnego wodoru stosuje się roztwór HF z HN0₃ w stosunku 1:10. Trawienie kwasami redukuje grubość warstwy tlenków do wartości poniżej 1 Onm. Godną polecenia metodą trawienia tytanu jest również stosowanie kwasu solnego, który rozpuszcza sole tytanu nie uszkadzając przy tym jego powierzchni.

Polerowanie

Powierzchni tytanu nie udaje się w zadowalającym stopniu wypolerować za pomocą tradycyjnych past polerskich, szczoteczek, krążków bawełnianych (30). Po wprowadzeniu nowych środków polerskich jakość polerowanych powierzchni tytanowych znacznie się poprawiła lecz nadal polerowanie tytanu jest trudniejsze, bardziej czasochłonne, niż tradycyjnych stopów stosowanych w protetyce stomatologicznej. Trudności podczas polerowania struktur tytanowych są spowodowane dużą twardością tego metalu.

Istotną właściwością tytanu jest fakt, że metal ten poddany obróbce frezowaniem wykazuje twardość zbliżoną do twardości stopów metali szlachetnych, natomiast uzyskany metodą odlewniczą jest nieporównywalnie twardszy. Wynika to z innych odmian alotropowych, w jakich występuje tytan w zależności jaką metodą został przetworzony. Współczynnik twardości tytanu sprawia technikom dentystycznym duże problemy, zwłaszcza podczas wygładzania i polerowania otrzymanych form odlewniczych. Duża twardość metalu wymaga znacznego nakładu pracy przy polerowaniu

PROTETYKA STOMATOLOGICZNA. 2013. LXIII. 3 231