Физические свойства

Цвет и блеск. Эти два свойства обусловливают в основном внешний вид металла и являются чрезвычайно существенными для зубного техника. Этими свойствами характеризуются эстетичные достоинства металлов как материалов, из которых создаются ортопедические реставрации.

Иногда готовые ортопедические изделия, выполненные из одних сплавов, покрывают тонким слоем других, более эффективных по цвету или блеска металлов: например, золочение неблагородных сплавов.

Плотность. По густоте все металлы разделяются на легкие и тяжелые. Легкими принято называть металлы с густотой до 3, а тяжелыми - с густотой от 6 и выше.

Плавкость, или температура плавления. Температуры плавления металлов и их сплавов находятся в огромных границах. Например, некоторые легкоплавкие сплавы (сплав Вуда) плавятся уже при температуре 600 ⁰С, а самый тугоплавкий из металлов — вольфрам плавится только при 3380 ⁰С. Ртуть является примером металла, который при комнатной температуре находится в жидком состоянии. Она плавится при температуре (-39)⁰С. По температурам плавления все металлы разделяются на легкоплавкие (температура плавления не превышает 700 °С) и тугоплавкие — свыше 900 ⁰С.

Легкоплавкие металлы идут для приготовления легкоплавких сплавов и мягких припоев.

К тугоплавким металлам относятся серебро и золото, платина и медь, никель, марганец, железо и хром, вольфрам и др.

Температура кипения – при нагревании материала выше точки плавления наступает переход его из жидкого в газообразное состояние (например, температура кипения: золото – 2550 ⁰С, серебро – 1955 ⁰С, кадмия – 778 ⁰С). Необходимо учитывать то, что при кипении многокомпонентных сплавов и металлов в результате отличия температур может произойти испарение самых легкоплавких компонентов, что приведет к изменению соотношения в сплаве и свойств его.

Тепловое расширение – это способность тела расширяться при нагревании. Различают:

Линейное расширение - увеличение образца по длине.

Объемное расширение – увеличение размеров материала во всех направлениях. Зная одну из этих величин можно вычислить и другую, поскольку объемное расширение больше линейного в 3 раза. Увеличение объема тела при нагревании его на 1⁰С называется коэффициентом объемного расширения.

Теплопроводность – это передача теплоты от более нагретых участков материала в менее нагретые. Теплопроводность определяется количеством теплоты проходящей за 1 час от нагретого к холодной части материала на расстояние 1м при условии, что разница температур ровная 1⁰С. Для предупреждения ожогов слизистой и тканей протезного поля, базисы протезов должны владеть малой теплопроводностью.

Электропроводимость – это способность проводить электрический ток. Эта способность зависит от активности свободных электронов. В условиях полости рта между материалами, что имеют разные электрические потенциалы, возникает электродвижущая сила и гальванические токи, которые могут вызывать коррозию металла и связанные с этим неприятные ощущения во рту.

Механические свойства

Механические свойства имеют большое значение при изготовлении ортопедических реставраций.

Прочность, или крепость, — это свойство металлов выдерживать разные нагрузки, не разрушаясь. Прочность — одно из важных свойств металлов. При проектировании реставрации выбор металлов и сплавов осуществляется с учетом их прочности.

Для точного определения и измерения прочности из металла или сплава изготовляют образец и поддают его испытанию на специальной разрывной машине, которая постепенно, но с растущей силой растягивает образец к полному его разрыву.

Наибольшее напряжение, которое может выдержать образец металла не разрушаясь, называется границей прочности для данного металла или временным сопротивлением разрыва.

Упругость — свойство металла принимать свою первичную форму после снятия нагрузки. При постепенном увеличении нагрузки наподобие во время испытания его на разрывной машине он сначала вытягивается упруго, как резина или пружина. Если нагрузку снять, то образец опять сократится и примет свою первичную длину. Наибольшее напряжение металла, после которого он возвращается к своей первичной длине, называется границей упругости.

Если при последующем повышении нагрузки напряжение превышает границу упругости и удлинения сохраняется после разгрузки образца, то такое состояние называют остаточным удлинением. Потом наступает граница текучести, при которой образец продолжает продлеваться без увеличения нагрузки — в этом случае металл «течет». Такая способность к текучести использовалась в штамповальном производстве.

Наибольшей упругостью владеют кобальто-хромовые сплавы. Никельхромовые не владеют упругостью — даже при незначительной нагрузке они образуют остаточное удлинение, а не упругое.

Пластичность — свойство металла изменять свою форму под действием силы, не проявляя признаков разрушения (трещин, разрывов и т п.), и сохранять полученную форму после снятия нагрузки. Это свойство также определяется и измеряется на разрывной машине.

Пластичность металла характеризуется удлинением образца за время испытания. Для определения степени пластичности пользуются следующим приемом: после разрыва образца составляют его части и измеряют общую их длину. Отношение прироста длины к его первичной длине, выраженное в процентах, является показателем пластичности металла и называется относительным удлинением. Высокой пластичностью владеют драгоценные металлы — золото, серебро, платина. Почти сделано отсутствующее это свойство у кобальтохромовых и никелехромовых сплавов.

Твердость — свойство металлов делать сопротивление проникновению в них дутого тела под действием внешней нагрузки. От этого свойства зависит возможность, обработки металлов тем или другим инструментом. Например, при обработке важно знать твердость обрабатываемого металла, чтоб подобрать соответствующие сверло или фрезу. Для определения твердости существует несколько способов и специальных приборов. Самые распространенные и общепринятые следующие.

Способ Бринелля. Определение твердости этим способом заключается в том, что в испытуемый металл посредством специального пресса вдавливается определенной нагрузкой стальной закаленный шарик. От давления шарика на металле образуется лунка, отпечаток. Чем мягче металл, тем площадь лунки больше.

Диаметр лунки определяется измерительной лупой, а затем в специальной таблице находят число твердости по Бринеллю.

Способ Роквелла. Определения твердости этим способом проводятся тоже путем вдавливания в металл алмазной призмы или стального шарика, но отсчет ведется не по площади, а по разнице глубины отпечатка между глубиной от стандартной нагрузки, ровной 10 кг, и заданной.

Измерения проводят специальным прибором — индикатором, и число твердости показывает сам прибор.

Способ Шора. Измерения по этому способу проводятся при помощи специального прибора — склероскопа. При этом стальной боек падает на испытуемый металл из определенной высоты. Твердость металла характеризуется высотой, на которую отскакивает боек. Чем тверже металл, тем более высота отскока. Этот способ удобный тем, что он не портит поверхности и может применяться к готовым изделиям.

Выносливость — свойство металлов выдерживать, не разрушаясь, большое количество переменных нагрузок, что повторяются.

Все механические свойства значительно изменяются в зависимости от температурных условий. Так, например, прочность всех металлов при нагреве снижается, а пластичность в большинстве случаев увеличивается.