Ухудшение мировой экологической обстановки, демографические изменения с увеличением доли более старших возрастных групп населения, изменение характера питания, повышение эстетических требований определяют важную роль и быстрое развитие исследований по ортопедической стоматологии и обусловливают необходимость появления разнообразных металлических материалов, применяемых в стоматологической практике.
При этом применение неблагородных сплавов на основе кобальта, никеля и хрома для ортопедической стоматологии, вероятно, постепенно будет сокращаться в связи с возможностью побочных реакций в полости рта у ряда пациентов, чувствительных к влиянию неблагородных металлов. Вторая половина ХХ столетия характеризуется бурным ростом числа материалов на основе драгоценных металлов для ортопедической стоматологии.

СЕГОДНЯ ведущие мировые фирмы (Bego, Degussa, Ugdo, Wiliams, Jelenko) разработали и предложили на рынок стоматологических материалов широкий спектр сплавов на основе золота и палладия, которые удовлетворяют практически всему диапазону требований современной ортопедической стоматологии. Однако, темпы исследований и разработок новых сплавов на основе драгоценных металлов и дентальных конструкций к концу века не снизились, а по некоторым направлениям резко увеличились. Особенно широко разрабатываются и внедряются в практику стоматологии ажурные высокоэффективные конструкции цельнолитых и штампованных каркасов металлокерамических и металлополимерных протезов из благородных сплавов.

До недавнего времени Россия выступала только как потребитель современных стоматологических материалов на основе драгоценных металлов. Государственное предприятие "Суперметалл" совместно с Московским медицинским стоматологическим институтом впервые в России предложили новые высокоэффективные сплавы на основе золота и на основе палладия, способные найти широкое применение в ортопедической стоматологии.
Идеология создания новых сплавов на основе драгоценных металлов основана на принципах максимально возможного сочетания высоких технологических характеристик сплавов с их прекрасными функциональными свойствами.
Создаваемые в "Суперметалле" сплавы имеют высокое содержание благородных металлов (сумма золота и платиноидов - 75-98%), не содержат легирующих элементов, способных оказывать вредное аллергическое или токсическое воздействие на организм (Cd, Ni, Be) и обладают высокой коррозионной и биологической инертностью. Сплавы отвечают самым высоким требованиям мировой практики зубопротезирования и по своим медико-техническим данным соответствуют стандартам ИСО.

Супер-ТЗ - это "твердое золото" - термически упрочняемый износостойкий сплав, который может использоваться для штампованных и литых стоматологических конструкций (коронки, мостовидные протезы с полимерными покрытиями и без них). Сплав содержит 75% золота, обладает красивым желтым цветом и соответствует III группе сплавов по международному стандарту ИСО 1562-84. Температура плавления сплава 950ОС, твердость в литом состоянии 1300-1450, после термообработки - 2000-2200 Н/мм2, плотность 15,5 г/см3, коэффициент термического расширения (20-600ОС)10-6/ОС 19,7-20,3, предел текучести 250 Н/мм2, относительное удлинение 20-25%.

Максимальный прирост твердости (на 50% относительно твердости в закаленном состоянии) наблюдается после старения сплава, закаленного с температуры 750-800ОС. Значительное влияние старение сплава оказывает на предел текучести, величина которого возрастает примерно в 2 раза при температуре старения 225ОС при температурах закалки 700-800оС. Оптимальными параметрами термической обработки сплава Супер-ТЗ, обеспечивающей максимальные твердость и предел текучести в сочетании с удовлетворительным уровнем пластичности, являются температура закалки 750ОС и температура старения 220-240ОС. При этом всегда сохраняется возможность варьирования твердостью сплава, позволяющая стоматологу осуществлять индивидуальный подбор технологии изготовления зубного протеза из сплава Супер-ТЗ в зависимости от свойств твердых тканей антагонирующих зубов или контактирующего материала зубного протеза.
Сплав Супер-КМ содержит золото, платину и палладий (сумма благородных металлов - 98%), имеет светло-желтый цвет и предназначен для изготовления цельнолитых протезов, вкладок, полукоронок, мостовидных протезов преимущественно с керамическим (ситалловым) покрытием. Температура плавления сплава 1117ОС, твердость 1650 Н/мм2, предел текучести 250 Н/мм2, относительное удлинение 15%, коэффициент термического расширения при 20-600ОС равен 14,1Х10-6/ОС.
Сплав на основе палладия Суперпал предназначен для металлических каркасов металлокерамических протезов. Состав сплава 60%Pd, 10%Au, 15%Sn, 15%Cu, температура плавления 1125ОС, твердость в литом состоянии 3600 Н/мм2, предел текучести 750 Н/мм2, относительное удлинение 2%, плотность 10,7 г/см3, коэффициент термического расширения при 20-600ОС равен (13,5-14,5)Х10-6/ОС. Сплав обладает красивым серебристо-серым металлическим цветом, надежно соединяется с керамическим и полимерным покрытиями, а также используется в полированном виде без покрытий.
Прочность металлокерамических конструкций определяется не только параметрами металлического каркаса, но и технологией изготовления металлокерамического протеза: режимами подготовки поверхности металлической основы для обеспечения оптимальной смачиваемости и прочного адгезионного сцепления. Исследование влияния термообработки сплава на прочность металлокерамического сцепления, определение состава образующейся при термообработке оксидной пленки на поверхности сплава позволили оптимизировать процесс создания металлокерамического зубного протеза.

Установлено, что толщина оксидных пленок, образующихся на поверхности сплава в течение 1 минуты, резко увеличивается в интервале температур 800-900ОС и затем медленно растет при температурах от 900 до 1000ОС. При оптимальном режиме термообработки на границе сплав-керамика образуется оксидная пленка толщиной 0,8 мкм сложного состава, содержащая оксиды меди - 47%, оксиды палладия - 50% и оксиды олова - 3%. Толщина переходной зоны, в которой происходит взаимное проникновение компонентов оксидной пленки сплава и компонентов керамики, составляет 0,6-0,8 мкм, при этом в керамическую массу проникают преимущественно оксиды меди и палладия.

При уменьшении температуры нагрева менее 850ОС сокращается толщина оксидной пленки и соответственно переходной зоны металл-керамика. Увеличение времени нагрева приводит к росту толщины переходной зоны и доли оксидов меди, которые не обеспечивают прочного сцепления оксидов с металлической подложкой, что уменьшает прочность сцепления сплава с керамикой.
Полученные результаты позволяют рекомендовать стоматологам оптимальные режимы подготовки поверхности и спекания металлокерамических протезов.

Большинство традиционных золотых стоматологических припоев содержат в своем составе кадмий, который снижает температуру плавления основного сплава, предотвращая плавление соединяемых деталей. Результаты многочисленных исследований подтверждают, что кадмий относится к серьезным загрязнителям окружающей среды и неблагоприятно воздействуют на организм человека. Одним из основных признаков метаболизма кадмия является его редкая способность к кумуляции в организме (период полужизни 40 лет). Это приводит к необходимости исключения кадмия из состава стоматологических сплавов.
В настоящее время в Суперметалле завершена разработка универсального золотого бескадмиевого припоя 750 пробы.

Основные характеристики припоя не ниже, чем у традиционных кадмийсодержащих золотых припоев: золотисто-желтый цвет, температура плавления ниже 800ОС, прочность адгезионного соединения, коррозионная стойкость, жидкотекучесть, смачиваемость находятся на уровне свойств золотого припоя AuAgCdCu 750-30.

Несмотря на активную экспансию в практику стоматологов материалов на основе благородных металлов, современная ортопедическая стоматология все еще широко применяет металлические неблагородные материалы из-за их более низких цен. Зубные протезы или их детали из неблагородных сплавов во многих случаях требуют дополнительной обработки с целью повышения их коррозионной стойкости или улучшения эстетических качеств. Чаще всего такие конструкции покрываются гальваническим способом тонкими металлическими покрытиями на основе благородных металлов.
Требования, предъявляемые к таким покрытиям, главным из которых является высокая износостойкость, становятся постоянным движителем для материаловедов в поиске новых композиций. В последнее время особое внимание уделяется композиционным покрытиям, включающим сплав на основе благородных металлов, как основу-матрицу, содержащую равномерно распределенные в ней ультрадисперсные неметаллические частицы.
В "Суперметалле" совместно с Московским институтом стоматологии завершается работа над созданием новых композиций золотого покрытия с ультрадисперсными частицами алмаза, оксидов алюминия, титана и циркония.

Повышение концентрации неметаллических частиц ведет к повышению твердости покрытий. Максимальный эффект упрочнения отмечен при введении частиц оксидов циркония. Золотое покрытие с ульрадисперсными частицами оксида циркония имеет название "Материал КЭМЗ". Основа покрытия - золото (98,5%) с содержанием до 0,5% ZrO2. "Материал КЭМЗ" предназначен для электрохимического покрытия зубных протезов, обеспечивает увеличение износостойкости в 1,5-2 раза.
Композиционное электрохимическое покрытие на основе сплава золото-кобальт (материал КЭМЗ) предназначено для осаждения на каркасы зубных протезов и представляет собой металлическую матрицу с равномерно распределенными по всему объему покрытия ультрадисперсными частицами оксида циркония.
Одной из основных характеристик покрытия является равномерность распределения оксидных частиц, что достигается созданием устойчивых суспензий оксида циркония при осаждении металлической основы из цитратно-трилонатного электролита.

ЗАВТРА новые эффективные материалы и сплавы на основе драгоценных металлов откроют новые широкие возможности в области зубопротезирования, благодаря своим уникальным свойствам, замечательным потребительским возможностям, сочетающим высокую долговечность, биоинертность и эстетичность.
В конце ХХ столетия систематические исследования в области стоматологического материаловедения создают перспективы использования сплавов на основе драгоценных металлов в сочетании с керамическими, полимерными, органико-керамическими, биокерамическими, элементорганическими материалами для получения максимального индивидуального лечебного и эстетического эффекта при зубопротезировании.
Основными направлениями исследований в этой области будут поиск универсальных биоинертных материалов с оптимальными технологическими и высокими функциональными возможностями.