27.09.2013
216.012.6e02

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к ортопедической стоматологии, и может быть использовано при изготовлении металлокерамических зубных протезов. Сущность способа получения металлокерамических покрытий на поверхности зубных протезов заключается в том, что перед нанесением слоя металла производят струйно-абразивную обработку внутренней поверхности и ионную полировку внешней поверхности зубного протеза, наносят переходный подслой из металла (циркония) толщиной от 5 нм до 20 нм, затем напыляют чередующиеся слои из смеси металла и керамики с повышенным содержанием керамики и с пониженным содержанием керамики, регулируя соотношение компонентов в каждом слое в зависимости от выбранного цвета зубного протеза, последним напыляют облицовочный твердый керамический слой. Каждый слой с пониженным содержанием керамики напыляют толщиной от 5 нм до 20 нм, с повышенным содержанием керамики - толщиной от 30 нм до 70 нм. Облицовочный слой напыляют толщиной от 1 мкм до 5 мкм. Покрытие напыляют толщиной до 100 мкм. Содержание керамики в слоях с повышенным содержанием керамики - не менее 60%, при соотношении, %: цирконий (Zr) 5-10, нитрид циркония (ZrN) 0-30, оксид циркония (ZrOs) - остальное. Содержание керамики в слоях с пониженным содержанием керамики - не более 20%, при соотношении, %: оксид циркония (ZrOz) 0-20, нитрид циркония (ZrN) 0-20, цирконий (Zr) - остальное. Использование способа обеспечивает механическую твердость, прочность и пластичность покрытия при его малой толщине. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано при изготовлении металлокерамических зубных протезов.

Известен способ нанесения жаростойкого металлокерамического покрытия, при котором рабочую поверхность детали покрывают чередующимися слоями из жаростойкого и жаропрочного металлокерамического материала, представляющего собой слои тугоплавких окислов металлов, разделенных компенсационными слоями пластичного металла (Патент РФ N 2309194, МПК С23С 14/34, приор, от 11.01.2005, опубл. 27.10.2007).

Однако известный способ не обеспечивает получение необходимого цвета при нанесении на зубные протезы и не отвечает санитарно-гигиеническим требованиям.

Известен также способ получения керамических покрытий на поверхности зубных протезов, который включает нанесение покрытий методом плазменного напыления, причем вначале наносят пористый слой из металла, идентичного металлу основы, затем наносят слои из смеси металла и керамики, плавно увеличивая от слоя к слою содержание керамики от 20 до 90%, последним напыляют слой керамики. (Патент РФ N 2223066, МПК А61С 13/08, А61С 5/10, приор, от 14.10.2002, опубл. 10.02.2004), который принят за прототип.

Однако покрытие, получаемое по известному способу, принятому за прототип, имеет повышенную пористость, толщину, хрупкость, не обеспечивает максимальную адгезионную прочность, невозможно регулировать цвет покрытия при нанесении.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение твердости, пластичности и прочности покрытия.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе получения металлокерамических покрытий на поверхности зубных протезов, в котором вначале наносят слой металла, а затем наносят слои из смеси металла и керамики, согласно предложенному изобретению, перед нанесением слоя металла производят струйно-абразивную обработку внутренней поверхности зубного протеза и ионную полировку внешней поверхности зубного протеза, после нанесения на зубной протез переходного подслоя из металла напыляют чередующиеся слои с повышенным содержанием керамики и с пониженным содержанием керамики, регулируя соотношение компонентов в каждом слое в зависимости от выбранного цвета зубного протеза, последним напыляют облицовочный твердый керамический слой, при этом переходный подслой из металла напыляют толщиной от 5 нм до 20 нм, каждый слой с пониженным содержанием керамики напыляют толщиной от 5 нм до 20 нм, каждый слой с повышенным содержанием керамики напыляют толщиной от 30 нм до 70 нм, облицовочный слой напыляют толщиной от 1 мкм до 5 мкм, покрытие напыляют толщиной до 100 мкм, слои с повышенным содержанием керамики напыляют с содержанием керамики не менее 60%, слои с пониженным содержанием керамики напыляют с содержанием керамики не более 20%.

Кроме того, в качестве металла переходного подслоя целесообразно использовать цирконий, так как он обладает высокими индифферентными свойствами к живым тканям организма.

Кроме того, напыляют слой с повышенным содержанием керамики при следующем процентном соотношении компонентов:

Цирконий (Zr) 5-10
Нитрид циркония (ZrN) 0-30
Оксид циркония (ZrO2) остальное.

Кроме того, напыляют слой с пониженным содержанием керамики при следующем процентном соотношении компонентов:

Оксид циркония (ZrO2) 0-20
Нитрид циркония (ZrN) 0-20
Цирконий (Zr) остальное.

Кроме того, напыляют чередующиеся слои с повышенным содержанием керамики и с пониженным содержанием керамики в количестве ста слоев, из которых пятьдесят слоев составляют слои с повышенным содержанием керамики и пятьдесят слоев составляют слои с пониженным содержанием керамики.

Технический результат заключается в повышении твердости, пластичности и прочности покрытия.

Предложенная совокупность существенных признаков заявляемого способа позволяет достичь как механической твердости, так и пластичности при малой толщине покрытия. Армирующие слои с повышенным содержанием металла позволяют исключить трещинообразование, сколы и хрупкое разрушение, повышают когезионную прочность покрытия. Наноструктурное состояние отдельных слоев повышает прочность получаемого покрытия, которая приближается к теоретической. При этом происходит плавное изменение свойств между слоями, что также повышает механические характеристики покрытия. Керамические слои дисперсно армируются металлическим компонентом, что значительно повышает их пластичность.

Заявляемый способ иллюстрируется фигурами 1 и 2.

На фиг.1 представлена иллюстрация послойного состава покрытия.

На фиг.2 представлена иллюстрация послойного состава покрытия, получение которого описано в примере реализации способа.

Заявляемый способ получения металлокерамических покрытий на поверхности зубных протезов заключается в том, что сначала производят струйно-абразивную обработку внутренней поверхности металлического зубного протеза и ионную полировку внешней поверхности металлического зубного протеза. Затем напыляют (фиг.1) сепарированными плазменными потоками (вакуум до 2,5·10-5 мм pт.cт.) переходный подслой из металла толщиной от 5 нм до 20 нм. В качестве такого металла выбирают, например, цирконий (Zr). После чего через дозатор подают смесь активных газов, состоящую из кислорода и азота и снижают вакуум до 2,5·10-3 мм рт.ст. При этом в смеси кислород составляет 50-100%, азот - остальное.

В результате плазмохимических реакций образуется дисперсно-армированный слой с повышенным содержанием керамики толщиной от 30 нм до 70 нм при следующем процентном соотношении компонентов:

Цирконий (Zr) 5-10
Нитрид циркония (ZrN) 0-30
Оксид циркония (ZrO2) остальное.

Затем, уменьшая подачу и регулируя соотношение концентраций кислорода и азота, напыляют пластичный армирующий компенсационный слой с пониженным содержанием керамики толщиной от 5 нм до 20 нм при следующем процентном соотношении компонентов:

Оксид циркония (ZrO2) 0-20
Нитрид циркония (ZrN) 0-20
Цирконий (Zr) остальное.

Последовательно напыляют чередующиеся слои с пониженным и повышенным содержанием керамики, при этом происходит плавное изменение свойств покрытия, что способствует увеличению его адгезионной прочности.

На финишной стадии (вакуум 2,5·10-3 мм рт.ст., реакционная среда - активные газы кислород и азот) наносят облицовочный слой толщиной от 1 мкм до 5 мкм при следующем процентном соотношении компонентов:

Цирконий (Zr) 5-10
Нитрид циркония (ZrN) 0-30
Оксид циркония (ZrO2) остальное.

При этом процентное соотношение компонентов всех слоев изменяют в зависимости от выбранного цвета зубного протеза.

При этом в качестве металла, входящего в состав покрытия, вместо циркония может использоваться, например, алюминий, хром или титан, при полном достижении технического результата.

Все указанные выше интервалы толщин слоев выбраны исходя из экспериментальных исследований. При толщине слоев, выходящей за пределы указанных интервалов, наблюдается уменьшение прочности и надежности покрытия.

Примером реализации предлагаемого способа может служить процесс нанесения покрытия на серию протезов из нержавеющей стали Х25Н10Т.

Сначала производят струйно-абразивную обработку внутренней поверхности металлических зубных протезов, после чего изделия помещают в вакуумную ионно-плазменную установку и создают вакуум 2·10-5 мм рт.ст. Производят ионную очистку, которая включает, по крайней мере, две стадии:

- предварительная очистка путем обработки тлеющим зарядом, ток дуги 0А, ускоряющее напряжение 1,5-2кВ, среда - аргон, вакуум 5·10-2 мм рт.ст., время обработки составляет 10 мин.

- финишная очистка и нагрев до температуры 500°С, используется циркониевый катод, среда - аргон, вакуум 2,5·10-3 мм рт.ст., ток дуги 50-70А, ускоряющее напряжение 700 В.

Затем напыляют сепарированными потоками (ток дуги 50-70А, ускоряющее напряжение 200 В, вакуум 2,5·10-5 мм рт.ст.) переходный подслой циркония толщиной 10 нм. После чего через дозатор подают смесь активных газов, состоящую из 75% кислорода и 25% азота.

Далее понижают вакуум до 2,5·10-3 мм рт.ст. В результате плазмохимических реакций образуется дисперсно-армированный слой с повышенным содержанием керамики толщиной 50 нм, содержащий 10% циркония (Zr), 15% нитрида циркония (ZrN), 75% оксида циркония (ZrO2).

Затем уменьшают подачу кислорода и азота, изменяют их соотношение до 80% и 20% соответственно, увеличивают вакуум до 0,5·10-3 мм рт.ст. и таким образом получают пластичный армирующий компенсационный слой с пониженным содержанием керамики толщиной 10 нм, содержащий 80% циркония (Zr), 10% нитрида циркония (ZrN), 10% оксида циркония (ZrO2).

Напыляют 100 чередующихся слоев с пониженным и повышенным содержанием керамики.

На финишной стадии способа наносят облицовочный слой толщиной 2 мкм, содержащий 10% циркония (Zr), 20% нитрида циркония (ZrN), 70% оксида циркония (ZrO2).

В результате получают покрытие (фиг.2.) цвета С2 по стандартизованной шкале оттенков визуального восприятия цвета зубов. Общая толщина покрытия составляет 8 мкм.

После нанесения покрытия были произведены испытания микротвердости, адгезионной прочности и пластичности методами индентирования, склерометрии и сканирующей электронной микроскопии. В качестве сравнения использовались образцы, полученные по способу-прототипу.

Проведенные испытания показали, что по сравнению с образцами, полученными по способу-прототипу, образцы, полученные по заявляемому способу имеют на 19-27% более высокую микротвердость и выдерживают на 13-18% более высокую критическую нагрузку, вызывающую отслоение покрытия. Таким образом, можно заключить, что заявляемый способ обеспечивает достижение технического результата.

Способ получения металлокерамических покрытий на поверхности зубных протезов может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он соответствует критерию «промышленная применимость».

Использование заявляемого способа обеспечивает значительное снижение толщины керамического покрытия наносимого на зубной протез, уменьшение обточки зуба, возможность использования штампованных протезов, значительное уменьшение хрупкости керамического покрытия при сохранении твердости, возможность регулирования цвета протеза в широком диапазоне уже на стадии его производства.

Кроме того, использование изобретения ведет к снижению толщины протеза и повышению его прочности, ударной вязкости и эстетичности, получаемое покрытие соответствует санитарно-гигиеническим требованиям.


СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 24.
27.05.2013
№216.012.43e0

Устройство для обработки выглаживанием поверхностей вращения

Изобретение относится к обработке поверхностным пластическим деформированием, а именно к устройствам для обработки выглаживанием изделий в виде поверхностей вращения с использованием в качестве смазки остатков смазочно-охлаждающей жидкости, сохранившихся на поверхности изделия после предыдущей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482953
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.09.2014
№216.012.f240

Способ определения и фиксации центрального соотношения челюстей

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, и предназначено для определения и фиксации центрального соотношения челюстей. У пациентов, с частичным или полным отсутствием зубов, снимают оттиск специально изготовленными оттискными ложками. Проводят функциональные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527838
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.10.2014
№216.013.0036

Способ вестибулопластики полости рта

Изобретение относится к области медицины, а именно к хирургической стоматологии, и предназначено для использования при коррекции мелкого преддверия полости рта и устранения или уменьшения рецессии зубов. После анестезии, отступя не менее 6 мм от десневого края, осуществляют разрез параллельно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531446
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.11.2014
№216.013.0870

Способ диагностики эрозиогенности ротовой жидкости у пациентов с гастроэзофагеальнооральным рефлюксом при гастроэзофагеальной рефлюксной болезни

Изобретение относиться к медицине, а именно к стоматологии, и касается способа диагностики эрозиогенности ротовой жидкости у пациентов с гастроэзофагеальнооральным рефлюксом при гастроэзофагеальной рефлюксной болезни. Способ диагностики эрозиогенности ротовой жидкости у пациентов с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533561
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.12.2014
№216.013.1123

Способ защиты металлических труб от коррозии

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено для повышения коррозионной защиты металлических труб. Осуществляют вакуумно-диффузионное хромирование изделия, при этом сначала проводят струйно-абразивную обработку внутренней и внешней поверхности трубы, затем засыпают в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535810
Дата охранного документа: 20.12.2014
20.12.2014
№216.013.1258

Способ анализа износа

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для определения характера и степени износа в парах трения. Сущность: на рабочую поверхность наносят материал испытуемого покрытия и изнашивают его путем истирания. Перед изнашиванием путем истирания производят ионную полировку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536119
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.04.2015
№216.013.3edd

Зубной протез и способ его изготовления

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности. В предлагаемом зубном протезе, содержащем полимерный каркас с нанесенным на него облицовочным покрытием, облицовочное покрытие состоит из промежуточного диффузионного слоя и верхнего облицовочного слоев, облицовочное покрытие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547581
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.08.2015
№216.013.6a5e

Способ нанесения жаростойкого металлокерамического покрытия на изделия из жаропрочных сплавов

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении деталей с повышенной жаростойкостью. Способ нанесения жаростойкого металлокерамического покрытия на изделие из жаропрочного сплава включает нанесение на поверхность упомянутого изделия чередующихся керамических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558783
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.09.2015
№216.013.78f6

Способ получения металлокерамических покрытий на поверхности зубных протезов

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано при изготовлении металлокерамических зубных протезов. Способ получения металлокерамических покрытий на поверхности зубных протезов заключается в том, что сначала производят струйно-абразивную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562555
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7901

Установка для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытий

Изобретение относится преимущественно к машиностроению и может быть применено для ионно-плазменного упрочнения инструмента с размерами, превышающими габариты рабочей камеры установки.Установка для вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытия содержит камеру, катодные узлы, систему...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562566
Дата охранного документа: 10.09.2015
Показаны записи 1-10 из 62.
20.01.2013
№216.012.1cd4

Ручной инструмент-электрод для электрохимического полирования металлов

Изобретение относится к области электрохимической обработки металлов и может применяться для ручного электрохимического полирования различных деталей, в том числе с пространственно-сложными поверхностями. Ручной инструмент содержит корпус из диэлектрического материала, закрепленный в нем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472874
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20e4

Учебно-лабораторный стенд для изучения электрических машин и электроприводов

Изобретение относится к средствам для изучения основ функционирования электрических машин и электроприводов и позволяет создать электробезопасный, малогабаритный, многофункциональный учебно-лабораторный стенд для определения характеристик электрических машин и электроприводов. Стенд содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473921
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.240d

Привод электрогидравлический

Изобретение относиться к электрогидроприводам и может быть использовано в станкостроении. Привод включает в себя электрический привод, насосную станцию, гидролинии с установленными на них клапанами прямого и обратного действия, силовой гидроцилиндр, при этом электрический привод содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474731
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.03.2013
№216.012.2d9a

Способ изготовления бессвинцового припоя на основе олова

Изобретение относится к металлургии легких и цветных металлов и может быть применено при изготовлении легкоплавких бессвинцовых припоев, используемых при пайке изделий электроники и конструкционных материалов. Способ включает смешивание олова, меди и фосфора, заливку флюса на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477205
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2e9b

Способ определения функции распределения вершин абразивных зерен в поверхностном слое шлифовального круга

Изобретение относится к алмазно-абразивной обработке и может быть использовано для определения функции распределения вершин абразивных зерен в поверхностном слое шлифовального круга после его правки. С поверхности круга посредством правки методом точения, правящим инструментом срезают слой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477462
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.04.2013
№216.012.3401

Уплотнение гидравлического и пневматического цилиндра двухстороннего действия

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для уплотнения гидравлических и пневматических приводов прямолинейного поступательного перемещения. Уплотнение содержит две уплотнительные камеры, выполненные в виде конических усеченных трубок, вывернутых наизнанку вовнутрь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478856
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.3611

Горелка для точечной плазменной сварки

Изобретение относиться к области сварки и может быть использовано при точечной плазменной сварке нахлесточных соединений из черных и цветных металлов в среде защитного газа. Горелка состоит из корпуса и крышки, разделенных изолятором и стянутых гайкой. Снаружи на нижней наружной части корпуса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479394
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.3615

Сварное нахлесточное соединение

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при точечной сварке нахлесточных соединений, не требующих герметичности. Сварное нахлесточное соединение состоит из верхнего и нижнего элементов, соединенных общей сварной точкой. Сварная точка имеет сквозное оплавленное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479398
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.377d

Вибратор электрогидравлический

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в машиностроительной, строительной, химической и др. отраслях промышленности. Вибратор электрогидравлический содержит возвратно-поступательный насос, всасывающую и напорную гидролинии с установленными в них клапанами прямого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479758
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.05.2013
№216.012.43e0

Устройство для обработки выглаживанием поверхностей вращения

Изобретение относится к обработке поверхностным пластическим деформированием, а именно к устройствам для обработки выглаживанием изделий в виде поверхностей вращения с использованием в качестве смазки остатков смазочно-охлаждающей жидкости, сохранившихся на поверхности изделия после предыдущей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482953
Дата охранного документа: 27.05.2013

Похожие РИД в системе