Sticle ceramice

  • View
    219

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Sticle ceramice

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    1/33

    STICLE CERAMICESTICLE CERAMICE

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    2/33

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    3/33

    Sticlele ceramice = materiale policristaline realizate prin

    tehnica cristalizării controlate a sticlelor în stare solidă.

    Sticlele obișnuite – vitroase = constituite din silice-SiO2,  prin

    topire, în prezena unor !ondani sub !ormă de "a2#O$ , #a#O$ 

    și "a2%&O' . ()*2O, !ormează o masă lichidă multicomponentă.

    +rin răcirea sticlei topite sub domeniul de temperatură '$ –

    ')/#0 și răcită controlat, în masa sticloasă se !ormează nuclee

    de microcristale, care cresc rapid, av1nd tendină de

    devitricare. 3ezultă sticla ceramică.

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    4/33

    4ntensicarea cristalizării5 introducerea de

    - o6izi complecși 27i2O .8l2O$

    .&SiO2 9i 2:;O .8l2O$

    .SiO20

    - a;eni de nucleere  ()-' ?/#0,

      [email protected] mecanică la rupere 2)) :pa0 prin

    controlul mărimii cristalelor,

      dizolvarea de ioni în medii umede = o caracteristică

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    5/33

    Solubilitatea unor [email protected] ai sticlelor ceramice în [email protected]

    neutri

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    6/33

    Propriet ă@i, [email protected] chimică 9i utilizarea sticlelor vitroase 9i ceramice

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    7/33

    2. PROCESAREA STICLEI CERAMICE2. PROCESAREA STICLEI CERAMICE

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    8/33

    Sticlele sunt sin;urele materiale ceramice care se procesează

    prin topirea [email protected] o6idici la temperaturi ridicate.

     

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    9/33

    2. 1.2. 1. TopireaTopirea 99i omogenizareai omogenizarea omponen[email protected]@i!ori!or

    Materia primă a sticlelor:  cuarţita (SiO2) - component principal ,

     carbonat de sodiu (Na2CO3),

     carbonat de calciu (CaCO3) şi

     borat de sodiu (Na2!O".#$%2O)&

     'mestecul de materii prime (pulberi) - eliminarea umidităţii

     ncălit la "$$ * +$$C, - descompunerea carbonaţilor şi

    - topirea alcaliilor& a temperaturi mai ridicate - se diol.ă o/iii re0ractari (SiO2, 

    CaO) n lic1idele alcaline  0ondanţii de topire&

    emperatura caracteristică pentru topirea completă a componenţilor sticlei calco-

    sodice este de circa #3$$C&

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    10/33

    opitura o/idică este amestecată (n .ederea omo4eniării compoiţiei) n toată

    masa, timp de c5te.a ore& O/iii se e.aporă, deci timpul este limitat la .aloarea optimă a eliminării

    alcaliilor&

    65scoitatea topiturii - depinde de 4radul de omo4eniare şi e.aporare, - este determinată de .aloarea temperaturii 0aei lic1ide&

    7nstalaţiile de topire pentru componenţii sticlelor ceramice medicale  creuete din

    4ra0it, ncălite cu reistori electrici amplasaţi pe supra0aţa e/terioară a creuetului&

    opitura de SiO2 8 o/iii metalici alcalini n stare pură (Na2O, 92O, CaO etc&)

    tratament de nucleere şi creştere a cristalelor ceramice şi de 0ormare a

    componentelor ceramice&

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    11/33

    2. 2. Afinarea sticlei topite2. 2. Afinarea sticlei topite

    Scop  eliminarea 4aele şi impurităţile diol.ate n topitură, prin procese de di0uie

     n 0aa lic1idă&

     educerea temperaturii topiturii cu circa #$$C, 2! ore, este metoda de

    a0inare cea mai utiliată  7ntroducerea anumiţi acti.anţi c1imici ca o/ii de stibiu şi arseniu,

      sul0aţi ($,;< din masa topiturii)&

    Cristaliare completă  s-a 0ormat n proporţiede minim =$< n masa sticlei, iar mărimea microcristalelor  $,# şi # micron&

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    12/33

    Ciclul temperatură * timp pentru tratamentul de nucleere şi creştere a microcristalelor n sticle ceramice

    opire

    >erminare

    Cre tereș

    imp (ore)

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    13/33

    Sticlele de naltă puritate destinate aplicaţiilor medicale

    Silicea - obţinută prin reacţii c1imice de sinteă:

     o/idarea tetraclorurii de siliciu

    SiCl!(4) 8 O2  SiO2(l) 8 !Cl

      1idrolia o/idarea tetraclorurii de siliciu

    SiCl! 8 2%O2  SiO2  8 !%Cl

    #"$$C

    #3$$C

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    14/33

    3. CERAMICI BIOACTIVE3. CERAMICI BIOACTIVE

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    15/33

    Defini ieț    constituite din sticle ceramice sau din 0os0aţi de calciu denşi, care sunt

    caracteriate printr-o anumită solubilitate n mediul ţesuturilor .ii (oase, muşc1i), 0orm5nd le4ături directe ţesut-implant&

    e4ăturile sunt capabile să trans0ere solicitările de ntindere şi 0or0ecare de-a

    lun4ul inter0eţei, 0iind deci n a.anta?ul ancorării implantului, reduc5nd stresul care

    se concentreaă de re4ulă n onele e/treme ale osului&

    @n material bioacti. 0ormeaă o le4ătură ţesut-implant prin fixare biologic ă:

    reacţioneaă c1imic cu 0luidele corpului, ntr-un mod compatibil cu re0acerea ţesuturilor biolo4ice&

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    16/33

    Mecanismul le4ării ceramicii bioacti.e cu osul cuprinde ## etape:

    # - 2& Aormarea le4ăturilor de tip SiO%B

      3& olicondensarea acestor le4ărturi:

    SiO% 8 SiO% Si * O * Si 8 %2O

      !& Depunerea i cristaliarea de 1idro/icarbo/iapatită - %C'pBș

      ;& 'dsorb ia ionilor de calciu, 0os0at i carbonat la supra0a a esutuluiBț ș ț ț

      E& 'dsorb ia celulelor pe stratul de 1idro/iapatită * %'pBț

      "& 'c iunea macro0a4elorBț

    + - =& 'ta area i di0eren ierea celulelor FmamăGBș ș ț

      #$& >erminarea matricei inter0aiceB

      ##& Cristaliarea matricei&

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    17/33

    rimul material ceramic bioacti. cercetat  BIOGLASUL – 46S5,2 BIOGLASUL – 46S5,2 &

    !E< SiO2B

    2+< CaOB

    2!< Na2OB

      2< 2O;&

    Conţinutul relati. redus de SiO2  şi preenţa ionilor de calciu şi 0os0or determină

    realiarea unui sc1imb ionic rapid cu soluţiile 0iiolo4ice şi cristaliarea

    1idro/icarbonatapatitei la supra0aţa implantului&  

    Stratul de os mineral n creştere se lea4ă de cola4enul produs de celulele osului şi

    ast0el se 0ormeaă le4ătura inter0acială ntre implantul anor4anic şi ţesuturile .ii&

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    18/33

    rincipala restricţie pentru ceramicile bioacti.e constă n slaba reistenţă mecanică, moti. pentru care pot 0i utiliate numai pentru procesarea

    componentelor e/puse la sarcini reduse&

     'ceste materiale au 0ost ncercate cu succes ca acoperiri super0iciale pe componente proteticeutiliate n ortopedie şi stomatolo4ie, precum şi ca

    adaosuri sub 0ormă de particule n compoiţia cimenturilor osoase&

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    19/33

    4. CERAMICI BIODEGRADABILE4. CERAMICI BIODEGRADABILE

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    20/33

    Defini ieț    materiale ceramice care au ca principal component 0os0aţii de calciu sub

    di0erite modi0icări structurale&

     'cestea di0eră de ceramicile bioacti.e prin 4radul ridicat de solubilitate, care asi4ură de4radarea ionică controlată şi adsorbţia ionilor de către ţesuturi, stimul5nd

    creşterea oaselor pe material şi n porii săiB n anumite cauri 4enereaă

    trans0ormări totale n structura oaselor& Deci aceste ceramici pot o0eri noi posibilităţi

     n c1irur4ia reconstructi.ă prin umplerea şi corectarea de0ectelor osoase&

    Datorită proprietăţilor mecanice scăute pe care le au şi aceste materiale

    ceramice, aplicaţiile n domeniul medical sunt limitate la unele implante dentare şi

     n c1irur4ia ma/ilo-0acială& & Cea mai comple/ă problemă n utiliarea ceramicii biode4radabile constă n

    corelarea .iteei de diol.are a componenţilor săi cu .itea de asimilare şi

    creştere a ţesutului osos din .ecinătatea implantului&

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    21/33

    . CERAMICA DE!TAR". CERAMICA DE!TAR"

  • 8/9/2019 Sticle ceramice

    22/33

    Materialele dentare utiliate ca nlocuitori ai ţesuturilor naturale trebuie să

    corespundă unor ridicate cerinţe din punct de .edere c1imic, 0iic şi al

    caracteristicilor biolo4ice& 'ceste materiale trebuie să 0ie biocompatibile cu

    țesuturile biolo4ice și să nu producă reacţii de respin4ere&

    Materialele dentare trebuie să 0ie capabile să răspundă la solicitările care sunt