Что такое циркониевая керамика?
Сейчас большой популярностью пользуются кухонные ножи из циркониевой керамики с применением диоксида циркония. В большинстве случаев, эти ножи носят название «керамических ножей». Что же это за волшебный материал и чем объясняется его популярность?
Особенности керамической стали
Циркониевая керамика это общее название группы материалов, которые получается методом горячего спекания порошковых материалов. Основным элементом, который присутствует в большинстве таких сплавов является диоксид циркония. По названию этого химического элемента получила свое название вся группа материалов. Материалы такого типа использовались в медицинской и ювелирной промышленности, начиная с 70-х годов прошлого века. Керамические протезы и формы для отливки, полученные методом спекания под давлением, обладают высокой твердостью. Именно это качество решили использовать инженеры японской компании Куосера, выпустив первую партию керамических ножей.
Эксперимент оказался удачным. Керамические ножи не вступают в химический контакт с продуктами, не впитывают запахи и лишены проблемы прилипания продуктов. Японская кухня известна тем, что состоит из большого количества блюд, которые употребляются в сыром виде или при минимальном температурном нагреве. Японцы, выросшие на таких блюдах очень чувствительны к запахам и привкусам, которые передаются от ножа к продуктам. Керамические ножи оказались полностью лишены этой неприятной особенности. Популярность керамических ножей начала расти.
Виды керамических ножей
Существует два основных вида керамических ножей:
Ножи из белой керамики.
Ножи из черной керамики.
Отличаются эти ножи, как нетрудно догадаться по цвету. Белая керамика это порошковый диоксид циркония, спеченный при высокой температуре. Черная керамика спекается более длительное время с применением красителя и сложного температурного режима. Ножи из черной керамики более твердые и стоят, как правило, дороже ножей их белой керамики.
Правила использования керамических ножей
При использовании ножа из керамики следует соблюдать несколько простых правил:
Не используйте для приготовления продуктов деревянные торцевые доски, это может повредить режущую кромку вашего ножа;
Обращайтесь с ножом аккуратно, не используйте его для работы по твердым и замороженным продуктам.
Циркониевая керамика
В производстве керамических кухонных ножей специалисты используют диоксид циркония, который после обжига обретает уникальную твердость 8,2-8,6 единиц по шкале Мооса. Такие параметры сравнимы с корундом и совсем немного уступают алмазу.
Добывается этот редкий минерал в недрах Земли на территории Австралии, Индии и Бразилии, Норвегии и Мадагаскара, Западной Африки и США. Именно там геологи ищут месторождения особенного песка черного цвета, содержащего циркон. Если такое месторождение найдено, в дело вступает крупная техника, которая выкапывает и перевозит песок, засыпая его в специальную машину. Она с помощью вибрации и воды отсеивает из породы крупные камни, а то, что остается (мелкий песок, богатый нужным минералом), отправляется в «мокрый цех». Именно там от песка отделяется циркониевый порошок.
Затем циркониевый порошок попадает в пресс, где принимает нужную форму, а именно, форму лезвия — под воздействием высокого давления, достигающего 300 тонн. Получившиеся в результате прессования циркониевые заготовки отличаются повышенной хрупкостью — совсем как тонкая керамическая посуда. Разбить их можно одним несильным ударом. Заготовки обжигаются при температуре почти в полторы тысячи градусов. Обжиг длится двое суток, после него будущие лезвия обретают невероятную твердость и прочность, разбить их уже практически невозможно.
Затачивают клинки из циркониевой керамики исключительно вручную. Лезвие шлифуется с помощью точильного колеса с алмазным напылением. Мастера старой закалки проверяют остроту ножа на собственном ногте, одним легким движением прорезая его насквозь.
Керамические ножи существенно отличаются от стальных. По весу они легче, по толщине значительно шире. С их помощью можно приготовить множество самых изысканных блюд, так как ножевая керамика отличается не только своей остротой, но и абсолютной химической нейтральностью. Такие ножи не впитывают запахи (в том числе, самый проблемный — запах рыбы), не вступают в химическую реакцию с нарезаемым продуктом, а значит, позволяют сохранить в нем максимум полезных веществ. Пища, приготовленная с помощью керамических ножей, не приобретает неприятный металлический привкус. Керамика исключительно проста в уходе, не темнеет, не покрывается пятнами, не ржавеет.
В каталоге найдено 23 товара с такой характеристикой.
Циркониевая керамика что это такое
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Несмотря на то, что подавляющее большинство клинков ножей производится из сталей, в последнее время стало набирать популярность и использование других материалов, в том числе и неметаллических. Наибольшее значение среди них имеет керамика.
Ножи из керамики присутствуют на рынке достаточно давно, но, пожалуй, сколь нибудь заметную популярность они приобрели за последние 8-10 лет. А последние два-три года количество игроков на этом рынке выросло более чем на порядок. Сейчас большинство производителей считает обязательным иметь в своей линейки ножи с клинками из керамики, а для некоторых из них эти изделия являются своего рода визитной карточкой.
Когда мы говорим “керамика” по отношению к ножам, то в первую очередь подразумеваем керамику на основе диоксида циркония ZrO2. Единственным конкурентом может быть только нитридная керамике, однако она пока дорога и малодоступна, так что практически все присутствующие на рынке модели изготовлены именно из циркониевой керамики.
Почему именно из нее? Все достаточно просто. Именно циркониевая керамика обладает изначально высокими механическими свойствами, широкими возможностями влияния на них легированием и термообработкой, химической стойкостью, технологичностью и доступностью.
Итак, мы выяснили, что при температурах ниже 1100*С термодинамически стабильна моноклинная структура, от 1100*С до 2300*С диоксид циркония существует в метастабильной тетрагональной фазе, а от 2300*С до точки плавления 2715*С он переходит в нестабильную кубическую.
Тетрагональную и/или кубическую модификацию можно стабилизировать (полностью или частично) путем легирования диоксида циркония оксидами, имеющими кубическую кристаллическую решетку. Наиболее часто используются оксиды элементов второй группы – кальция и магния, иттрия, легких лантаноидов, переходных металлов – железа, марганца, хрома. Кроме того, оксид циркония часто легируют оксидом алюминия. Помимо влияния на фазовый состав и превращения, легирующие оксиды могут изменять цвет керамики от белого до черного (черный цвет так же можно получить при особом режиме ТО). Например, это используется при окраске фианитов – имитирующих алмаз драгоценных камней на базе кубического оксида циркония.
В зависимости от количества и типа легирующих оксидов превращения могут быть полностью или частично подавлены, при этом говорят о полностью или частично стабилизированном диоксиде циркония. Именно последний и применяется в производстве клинков. Почему? Потому, что в нем реализуется уникальный для керамик механизм упрочнения.
Превращения тетрагональная моноклинная модификации происходит по сдвиговому мартенситному механизму (подобно сталям) и сопровождается заметным увеличением объема. Так же, для циркониевой керамики характерен эффект трансформационного упрочнения. Механические напряжения у вершины растущей микротрещины инициируют фазовый переход тетрагональной модификации в моноклинную. Переход тетрагональной фазы диоксида циркония в моноклинную сопровождается увеличением объёма и, как следствие, локальные увеличения объёма и соответственно давления, что стабилизирует микротрещину, замедляя её рост.
Подобный процесс “напряжения-деформации” обычно имеет место только в стальных сплавах. Поэтому стабилизированный оксид циркония называют еще “керамической сталью” :
Лучшие образцы циркониевой керамики имеют трещиностойкость на уровне твердых сплавов или “хрупких” сталей и в разы выше, чем например, корундовая керамика. Свойства циркониевой керамики в заметной мере зависят от технологии ее получения, начиная от чистоты исходного цирконового порошка, системы легирования, гранулометрии порошков, режимов спекания, термоциклирования и “закалки”.
В зависимости от легирования циркониевая керамика имеет твердость от HV1250 (ZrO2+Y2O3) до HV2200 (ZrO2+Al2O3+Y2O3), типичные клинки изготавливают из композиций с твердостью HV1400-1700. Много это или мало? Например, типичные кухонные ножи, изготовленные из сталей типа 420 имеют твердость порядка HV550-620, наиболее твердые стали – порядка HV950-1000. С другой стороны, алмаз, с которым так любят сравнивать керамические клинки имеет HV5200-10000. Циркониевая керамика несколько мягче и наиболее твердых карбидов, встречающихся в составе стали.
По механическим свойствам циркониевая керамика значительно уступает наиболее распространенным сталям. По прочности на изгибе и трещиностойкости – примерно вдвое, по ударной вязкости – на порядок. Что сильно ограничивает универсальность керамических ножей. Большинство производителей призывает не использовать эти ножи для мяса с костями, замороженным продуктам, работы на твердых поверхностях (стекло, керамика), избегать падения и боковых нагрузок. Кроме того, большинство производителей используют достаточно толстые подводы к РК (порядка миллиметра) и большие углы заточки (50-60 градусов).
Теоретически на циркониевой керамике можно получить очень острую РК (0.05-0.2 мкм), однако эти данные относятся к монокристаллам или специальным поликристаллическим материалам, предназначенным для хирургического инструмента и имеющих другую технологию изготовления. Реальные данные для композиций и технологий применяемых для производства ножей отсутствуют. Кроме того, из-за толстого сведения и большого угла заточки керамические ножи чаще всего ощущаются менее острыми и агрессивно режущими, по сравнению со стальными собратьями, несмотря на физически более острую РК. А вот по коррозионной стойкости и инертности к продуктам керамика почти идеальный материал, превосходящий самые коррозионно-стойкие стали.
Легкость заточки – циркониевая керамика требует применения специального алмазного инструмента. Процесс небыстрый, но и нужда в нем возникает значительно реже.
Металлокерамика или диоксид циркония: что лучше?
Сравнение преимуществ, а также недостатков металлокерамических и диоксидциркониевых зубных протезов: как сделать правильный выбор
Сегодня ортопедическая стоматология располагает большим арсеналом средств, чтобы удовлетворить требования самых взыскательных пациентов. Однако широкий выбор протезных конструкций – повод задуматься, какие из них предпочтительнее. Очень часто такой вопрос возникает про протезы, в составе которых диоксид циркония или металлокерамика. Что лучше? Разберем эту тему в нашей сегодняшней статье.
Сейчас существует множество предложений на любой вкус
Чем обосновано сравнение этих материалов
Почему вопрос о том, что лучше, чаще всего встает про искусственные зубы, где в составе именно металлокерамика или диоксид циркония? Оба этих материала обладают высокой прочностью и износостойкостью. Они хорошо справляются с любой нагрузкой, подходят для восстановления жевательных зубов. Современные технологии позволяют обрабатывать эти материалы таким образом, чтобы они хорошо смотрелись и на зубах, расположенных в зоне улыбки. Да-да, при условии создания конструкций из металлокерамики с плечевой массой и применения действительно качественного дорогостоящего материала, это реально, но раскроем тему чуть позже.
Из них можно делать вкладки, коронки, протяженные мостовидные протезы, а также несъемные конструкции с опорой на импланты. Но на этом сходства, собственно говоря, заканчиваются.
Ключевые показатели, по которым необходимо провести сравнение
Вы не знаете, что вам подойдет больше – коронка из диоксида циркония и металлокерамики? Какая есть разница? Чтобы это понять, предлагаем сравнить изделия по основным показателям: состав материала, способ изготовления, эстетика, гипоаллергенность, уровень комфорта, прочность, срок службы, стоимость.
1. Состав материала
Многие думают, что в основании того и другого типа конструкции присутствует металл. Но это не так. Если говорить про диоксид циркония – это безметалловый материал, полученный путем сложной обработки металла циркона. А в основе металлокерамического изделия действительно настоящий металл, чаще всего – его неблагородные сплавы, например, кобальт и хром.
В основе могут быть разные материалы даже с металлом.
Однако пациенту важно понимать следующее: отдельно взятая коронка, заявленная как металлокерамика или диоксид циркония, может иметь разный состав, соотношение материалов, создаваться с помощью разных технологий – все это оказывает влияние на конечные характеристики изделия.
| Разновидности протезов | |||||
| Металлокерамические конструкции | ● с базисом, созданным из неблагородных металлов, ● с базисом из сплавов благородных металлов: платина, золото, палладий, ● с плечевой массой: здесь усилен слой керамики, благодаря чему конструкция отличается повышенной эстетикой, не окрашивает десну в синий цвет в процессе эксплуатации. | ||||
| Диоксид циркониевые конструкции | ● цельные (монолитные): в составе только диоксид циркония. Это суперпрочный вариант, не поддающийся никаким сколам. Идеально подходит для жевательных зубов, ● двусоставные: внутренний каркас выполнен из диоксида циркония, а снаружи присутствует фарфоровое покрытие. Собственно, все остальные свойства конструкций во многом определяются именно их составом, способом обработки и качеством применяемых материалов. Об этом во всех подробностях будем говорить далее. 2. Способ обработки материалаКак же обрабатывается материал для коронки? Если перед вами стоит серьезный выбор – металлокерамика или диоксид циркония – учитывайте все моменты. Так, разница есть и в способе изготовления конструкций. А он влияет опять же на характеристики и стоимость изделий. 1. Диоксид цирконияМатериал поступает к техникам, создающим протезы, в блоках, которые затем обрабатываются с помощью CAD/CAM-технологий, предполагающих фрезерование на станке с программным управлением. То есть конструкции создаются с помощью инновационных технологий и никак иначе. Они не изготавливаются вручную, потому что материал очень твердый и сложный в обработке. Это делает процесс довольно дорогостоящим. Зато исключает человеческий фактор, просчеты и риски. Каждый шаг планируется и программируется в специальном компьютерном приложении согласно слепкам челюстей пациента и данным компьютерной томографии. Предварительно врач получает данные с помощью внутриротового, загружает их в программу, обрабатывает. После выпиливания на фрезеровочном станке протез подвергается обжигу, что придает ему высокую прочность. Такой метод позволяет создавать высокоточные изделия максимально анатомической формы, плотно прилегающие к тканям, исключающие риск развития воспалений под конструкциями. 2. МеталлокерамикаВ настоящий момент большинство таких изделий создается методом литья, отличающимся простотой, быстротой, ценовой доступностью. Считается, что этот метод позволяет достичь довольно высокой точности в исполнении протезов. То есть они имеют подходящую анатомическую форму, хорошо прилегают к твердым и мягким тканям. Однако во многом носкость, комфортность и качество прилегания литого изделия все же зависит от врача-ортопеда, который проводил подготовку зуба к протезированию, обтачивал ткани и делал слепки. Если работа выполнена с неточностями, то впоследствии конструкции будут неплотно прилегать к области шейки зуба, под них начнет затекать слюна, попадать пища и бактерии, что вызовет воспаление и необходимость снимать протез, перелечивать зуб. Квалификация врача очень важна в такой работе При недостаточно квалифицированной работе ортопеда и техника на выходе также может получиться конструкция, нарушающая прикус, не соответствующая индивидуальным особенностям пациента. А это впоследствии может привести к проблемам с пережевыванием пищи, травмированию тканей периодонта, периодонтиту, болям, перегрузке и преждевременному разрушению зуба.
3. Совместимость с организмомОсновное отличие коронок из металлокерамики и диоксида циркония в том, что первые способны провоцировать аллергические реакции, индивидуальную непереносимость и гальванический синдром. Но опять же речь про самые дешевые по стоимости и не всегда качественные конструкции из неблагородных сплавов. Особенно те, где есть примеси никеля, вольфрама, молибдена, бериллия. Если в составе золото, серебро, платина – аллергии не будет. Негативная реакция организма проявляется отечностью, покраснением и воспалением десен, зудом. Может сопровождаться наличием металлического привкуса во рту. При гальванизме возможно нарушение восприятия вкуса пищи, а при запущенности ситуации – неврологические проблемы, общее ухудшение самочувствия, развитие внутренних заболеваний организма. Негативные последствия могут выражаться разными способами Что касается изделий из диоксида циркония, то они инертны, отличаются высокой биосовместимостью [1] с организмом, не вызывают никаких отрицательных реакций, подходят аллергикам. Их можно устанавливать при наличии во рту амальгамных пломб и металлических конструкций (ортопедические, ортодонтические, пирсинг), чего нельзя сказать о коронках и мостах с металлическим составом – ведь тогда существует риск развития гальваноза.
4. Эстетические показателиЕсли проводить сравнение металлокерамики и диоксида циркония по внешнему виду и красоте, то можно однозначно сказать, что второй вариант обладает значительно лучшей эстетикой. Ведь каркас у таких изделий в любом случае белый, а не серый, как у металла. Плюс материал не будет окисляться при взаимодействии со слюной и оставлять на десне некрасивый синюшный след, что бывает заметно при улыбке и часто является следствием ношения металлокерамических протезов. Значит, циркониевые изделия хорошо подходят не только на жевательные, но и на передние зубы. Однако и здесь есть свои нюансы. Все зависит от вида изделия. Коронки из циркония с керамическим покрытиемОни действительно отличаются высокой эстетикой, ведь фарфор имеет множество оттенков, благодаря чему удается подобрать цвет конструкции под индивидуальные особенности любого пациента. Именно такие протезы рекомендуется устанавливать в зону улыбки. Однако врачи подчеркивают, что сцепление между диоксидом циркония и керамикой не самое прочное (к слову, у металлокерамики оно даже лучше), поэтому на изделиях возможны сколы верхнего покрытия в процессе эксплуатации. Появившийся скол — неприятная ситуация
Коронки из монолитного цирконияЭто невероятно прочный вариант, гарантирующий отсутствие сколов. Но сам по себе материал не обладает множеством оттенков, а также блеском и полупрозрачностью, присущим натуральной эмали. Поэтому в зоне улыбки может смотреться не совсем естественно, выделяться на фоне соседних зубов. В связи с этим до недавнего времени такой вид конструкций рекомендовали только для протезирования жевательных единиц. Однако в последнее время производители изобрели новую технологию изготовления – Multi-layer. Такие есть в ассортименте следующих брендов: Katana, Prettau, Upcera. Технология позволяет создавать красивые реставрации из цельного материала. При этом в них соблюдается плавный переход от шейки зуба к его режущей части. В итоге получается идеальный по прочности и эстетике вариант.
Протезы из металлокерамикиИх серое основание при определенном освещении может просвечивать сквозь фарфоровое напыление, а также через десну, придавая ей синеватый оттенок. Плюс при долгой эксплуатации на границе коронок с десной будет постепенно происходить рецессия тканей, что способствует обнажению края металлического каркаса. Это критично в зоне улыбки, ведь при открытии рта дефект станет заметен окружающим. Однако при изготовлении коронок с плечевой массой такой проблемы можно избежать. Именно их врачи считают самыми эстетичными среди металлокерамических и могут рекомендовать для установки на передние элементы ряда.
«Если у пациента очень высокая прозрачность эмали, то коронки из металлокерамики на передние зубы – не лучший вариант. Они будут выделяться на общем фоне. Если же прозрачность низкая, требуется восстановить сразу все элементы зоны улыбки, либо речь идет только о протезировании жевательных единиц – можно смело выбирать обычную металлокерамику эконом-класса. Нет смысла переплачивать. При качественном исполнении это будет вполне хороший вариант.» 5. Уровень комфортаЕсли говорить про коронки из диоксида циркония, то они комфортны в эксплуатации, что подтверждают все вышеперечисленные обстоятельства – гипоаллергенность, высокая эстетика, высокая точность исполнения и прилегания, минимальный риск развития воспалительных процессов под ними. И металлокерамика в этом плане существенно проигрывает, особенно если речь про бюджетные варианты эконом-класса, которые выбирает большинство пациентов. Еще различия заключаются в том, что циркониевые протезы защищают зубы от повышенной чувствительности, блокируют передачу тепловых и холодовых раздражителей. А вот металлический каркас хорошо передает холод и тепло, поэтому эмаль под конструкцией может реагировать на температуру пищи. Многие задаются вопросом: что прочнее – металлокерамика или диоксид циркония? Оба материала имеют высокие показатели по этому параметру. Однако специалисты утверждают, что диоксид циркония все же более прочный. И это опять же дает ему ряд преимуществ:
7. Стоимость реставрацийЧтобы вы не выбрали, в обоих случаях можно найти разные варианты. Возможно стоит начинать уже сейчас?
● от 15 тысяч рублей и выше, если это более качественные бренды. Например, Ivoclar, Noritake. | ||||
| С плечевой массой | ● от 12 тысяч рублей при не очень хорошем качестве керамики, ● от 16-18 тысяч рублей при высоком качестве материала. | ||||
| С основанием из драгоценных металлов | От 20 тысяч рублей. | ||||
| С металлическим каркасом, обработанным с помощью CAD/CAM-технологий | От 20 тысяч рублей. | ||||
| Цельноциркониевые коронки из блоков (не по технологии Multi-layer) | От 20 тысяч рублей | ||||
| Конструкции из блоков Multi-layer, например, бренды Katana UTML, Prettau Anterior, Upcera STML | От 30 тысяч рублей | ||||
| Диоксид циркония с керамическим покрытием | От 40 тысяч рублей. |
к содержанию ↑
Какой вариант лучше
Подводим итоги темы. Чтобы выбрать лучший вариант, нужно смотреть по ситуации.
При протезировании 1-2 передних зубов: лучше выбрать коронки из диоксида циркония с керамическим покрытием, либо созданные из блоков Multi-layer. Также подойдут протезы с плечевой массой, если нет аллергии на неблагородные сплавы.
При восстановлении всей группы передних единиц: можно отдать предпочтение диоксид циркониевым изделиям как без напыления, так и с напылением. Удешевить стоимость протезирования позволит выбор в пользу материалов не из блоков Multi-layer, либо же в пользу металлокерамики из качественных керамических масс (но ее стоит выбирать на передние единицы только в последнем случае).
При восстановлении жевательных единиц: можно выбрать любой вариант, но не рекомендуется цирконий с керамическим покрытием, так как на нем больше всего вероятность сколов. Самое лучшее решение – коронки и протезы из монолитного диоксида циркония.
При протезировании на имплантах: в качестве постоянных коронок, мостов и полных протезов с фиксацией на искусственных корнях можно выбрать любой вариант. Но врачи считают, что изделий, равных по красоте и износостойкости диоксид циркониевым конструкциям, в этом случае не найти.
При очень высоких требованиях к эстетике: здесь однозначно стоит выбирать конструкции из диоксида циркония с напылением из керамики и варианты, созданные из блоков Multi-layer.
При чувствительности тканей и склонности к аллергии: опять же предпочтение лучше отдать вариантам, где в составе белоснежный неметалл, созданный путем обработки циркона.
Если принципиальнее всего именно стоимость, а не долговечность, красота и высокий комфорт, то выбор тоже очевиден – это изделия, где в основании сплавы неблагородных металлов.
[1] Афанасьева М.М., Белянкин И.А. Исследование характеристик коронок из металлокерамики и безметалловой керамики на основе оксида циркония. // Бюллетень медицинских интернет-конференций. – 2020.












