Расчет термического коэффициента линейного расширения

Существует несколько экспериментальных методов определения ТКЛР, в том числе и расчетный. Расчет ТКЛР производится по формуле:

где пi — содержание оксидов, число молей; а/ — парциальный коэффициент компонентов стекла (определяется по справочным данным).

Для Si0₂:

где Af_Si0, ^- содержание Si0₂ в стекле, мол. %. Если количество оксида кремния в стекле не превышает 67 мол. %, то А^ю, принимается постоянным и равным 38.

Для В₂0₃:

где у/ — отношение суммарного числа молей оксидов Li₂0, К₂0, Na₂0, CaO, BaO, CdO к числу молей В₂0з; если у/ > 4, то а_в, о,' ' 10⁷ > 50. При вычислении у/ наличие MgO, ZnO, РЬО не принимается во внимание.

Определения прочности сцепления металла и керамики

Одной из основных характеристик, имеющих важное значение для эксплуатации металлокерамических стоматологических протезов, является прочность керамического слоя и его адгезия к металлу. Оценку прочности сцепления металла и керамики в данной работе определяли с помощью прибора «Micro Scratch Tester» (Швейцария) (рис. 5.13).

Рис. 5.13. «Micro Scratch Tester» (Швейцария)

Рис. 5.14. Индентор

Определение производили методом нанесения черты алмазным индентором в виде пирамидки по готовому покрытию (рис. 5.14).

При испытании образцов во время движения инденгора по поверхности оценивали нагрузку, при которой происходит отрыв покрытия от металлической основы, то есть индентором полностью снимали верхний (керамический) слой и вершина пирамидки касалась металлической подложки. В момент отрыва покрытия наблюдали резкое изменение характера кривых силы трения, коэффициента трения и акустической эмиссии, значения и характер изменений представляли в виде графика (рис. 5.15).

Рис. 5.15. График изменения характера кривых силы трения, коэффициента трения и акустической эмиссии

Рис. 5.16. Параметры работы прибора

Для каждого испытания устанавливали индивидуальные параметры работы прибора, такие как начальная и конечная нагрузки, скорость движения индентора и длина наносимой черты. Для данной работы были установлены следующие параметры (рис. 5.16):

• • начальная нагрузка — 0,1 Н;
• • конечная нагрузка — ЮН;
• • скорость движения индентора — 6,794 мм/мин;
• • длина черты — 7 мм.

После нанесения индентором черты покрытие анализировали под микроскопом (рис. 5.17).

Рис. 5.17. Снимки керамических покрытий, нарушенных алмазным индентером прибора «Micro Scratch Tester», правый снимок соответствует моменту отрыва покрытия.

Наименьшее значение акустической эмиссии (наименьший уровень шума) соответствует более глубокому проникновению индентора в металл, то есть продвижению индентора по более пластичной составляющей композиции, повышенный уровень шума характерен для того случая, когда алмазная пирамидка касается металла только вершиной. Уровень шума отражает как прочность сцепления покрытия с металлом, так и характер самого покрытия. Величина силы трения индентора о поверхность покрытия в момент отрыва в целом соответствует усилию, затраченному на отрыв: чем больше усилие отрыва, тем выше сила трения в момент отрыва. Соответственно, тем выше адгезия керамического слоя и металла.

Прочность сцепления керамического покрытия и металлической подложки оценивается также путем сравнения величины силы трения в момент отрыва различных образцов.

Таким образом, использование прибора «Micro Scratch Tester» (Швейцария) позволяет осуществлять экспресс-определение прочности сцепления грунтового слоя и сплава основы стоматологической коронки.