Введение
Глава 1 Металлы, применяемые в стоматологии
1.1 Кристаллическое строение металлов.
1.2 Взаимодействие металла со средой.
1.3 Интеркристаллитная коррозия
Глава 2 Сплавы
2.1 Термическая обработка.
2.2 Свойства сплавов и клинико–технологические требования к ним.
2.3 Технология обработки сплавов.
2.4 Сплавы, применяемые в стоматологии. Их состав и свойства
2.5 Сплавы для металлокерамических зубных протезов
Заключение
Список литературы
Металлами называются простые вещества, обладающие характерными для них физико-химическими свойствами (электро- и теплопроводностью, пластичностью) и имеющие в твердом состоянии кристаллическое строение.
В технике под металлами понимают вещества, обладающие металлическим блеском, пластичностью, тепло- и электропроводностью. По определению М. В. Ломоносова, «металлы суть светлые тела, которые ковать можно».
Металловедение – наука, изучающая состав, строение и свойства металлов и сплавов. В химии под металлами понимают определенную группу элементов, которые вступая в химическую реакцию с неметаллами отдают им свои внешние (валентные) электроны.
Основными химическими свойствами металлов являются способность их атомов легко отдавать валентные электроны и переходить в положительно заряженные ионы. Ионы типичных металлов всегда заряжены положительно. Однако способность к отдаче электронов у различных металлов проявляется по-разному: у одних более легко, у других с некоторыми затруднениями. Чем легче металл отдает свои электроны, тем он активнее вступает во взаимодействие с другими элементами
Глава 1 Металлы, применяемые в стоматологии
Все металлы прежде всего следует разделять на две большие группы –черные и цветные.
Черные металлы имеют темно–серый цвет, большую плотность, высокие температуры плавления, относительно высокую твердость. Наиболее типичными представителями этой группы являются железо и его сплавы.
Цветные металлы чаще всего имеют характерную окраску: красную, желтую, белую, обладают большой пластичностью, малой твердостью относительно низкими температурами плавления. Наиболее типичным представителем этой группы является медь.
Применение металлов определяется их ценными свойствами и распространенностью в природе, а в историческом аспекте – развитием техники. Большинство металлов было открыто в ХIХ в., хотя тогда далеко не все из них получили промышленное использование.
Применение металлов в технике началось с меди, серебра и золота. Затем начали применять те из них, которые относительно легко восстанавливаются (олово, свинец) или их достаточно много в природе (железо).
Именно железо в виде его сплава с углеродом (стали) получило наибольшее применение, что связано с рядом причин: малой стоимостью, наилучшими механическими свойствами и большой распространенностью его руд в природе. Стали, например, производят больше, чем всех остальных металлов вместе взятых. Объем производства стали – важнейший показатель технической и экономической мощи государства.
Для ориентировочного сравнения металлов по стоимости принята стоимость 1 кг железа. Несмотря на сугубую относительность такого сравнения, оно дает общее представление о стоимости различных металлов. Например, по данным зарубежных литературных источников, относительная стоимость цинка составляет 2,5; кобальта – 35; титана – 160; серебра – 230; палладия – 5 тыс.; золота – 11 тыс.; платины – 27 тыс. раз.
1.1 Кристаллическое строение металлов.
Все вещества в твердом состоянии имеют кристаллическое или аморфное строение. В кристаллическом веществе атомы расположены геометрически правильно и на определенном расстоянии друг от друга, в аморфном же – беспорядочно. Всякое вещество может находится в трех агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном.
В чем же различие между газообразным, жидким и твердым состояниями?
В газах отсутствует закономерность расположения частиц (атомов, молекул); частицы хаотически двигаются, отталкиваясь одна от другой, и поэтому газ стремится занять возможно больший объем.
В твердых телах атомы располагаются в определенном порядке, силы взаимного притяжения и отталкивания уравновешены, и твердое тело сохраняет свою форму.
В жидкости частицы (атомы, молекулы) сохраняют лишь так называемый «ближний» порядок, т.е. в пространстве закономерно расположено небольшое количество атомов, а не атомы всего объема, как в твердом теле. Ближний порядок неустойчив: он то возникает, то исчезает под действием тепловых колебаний. Таким образом, жидкое состояние – как бы промежуточное между твердым и газообразным; при соответствующих условиях возможен непосредственный переход из твердого состояния в газообразное без расплавления (сублимация).
Правильное, закономерное расположение частиц в металле (сплаве) характеризует кристаллическое состояние. Гипотеза о том, что в кристаллах частицы располагаются закономерно, была выдвинута еще в 1860 г. Е.Е.Федоровым, но доказано это было только после открытия рентгеновских лучей в 1895 г. и применения их для изучения строения кристаллов. [15]
Распространение атомов в кристалле весьма удобно изображать в виде пространственных схем – элементарных кристаллических ячеек.
Кристаллические решетки металлов. При переходе из жидкого состояния в твердое образуется кристаллическая решетка, возникают кристаллы. Этот своеобразно протекающий процесс называется кристаллизацией.
Еще в 1878 г. Д.К.Чернов, изучая структуру литой стали, указал, что процесс кристаллизации состоит из двух элементарных этапов. Первый заключается в зарождении мельчайших частиц кристаллов, которые он назвал «задатками», а теперь их называют «зародышами кристаллизации. Второй этап состоит в росте кристаллов из этих центров. Минимальный размер способного к росту зародыша называется критическим центром.
Простейшим типом кристаллической ячейки является кубическая решетка. Здесь атомы «упакованы» недостаточно плотно. Некоторые металлы имеют тетрагональную решетку. При этом каждый металл обладает определенной кристаллической решеткой, которая при изменении внешних условий (термическая обработка, литье и др.) может измениться – это явление называется полиморфизмом.
Одним из видов несовершенства кристаллического строения является наличие атомных пустот («дырок»), иначе – «вакансий». Такие дефекты решетки играют очень важную роль при протекании диффузных процессов в сплавах и зависят от термической обработки.
Таким образом, правильность кристаллического строения нарушается двумя видами дефектов – точечным («вакансии») и линейными (дислокация), что обуславливает качество металла.
Различие свойств в зависимости от направления испытания называется анизотропией. Все кристаллы анизотропны. Следует учесть, что каждой температуре кристаллизации (степени охлаждения) отвечает размер устойчивого «зародыша»; более мелкие, если они и возникают, тут же растворяются в жидкости, а более крупные растут, превращаясь в кристаллы. Указанная особенность процессов кристаллизации имеет огромное практическое значение при получении качественного литья (слитков).
Чем сильнее переохлаждение металла, тем больше в нем возникает центров кристаллизации и, следовательно, тем меньше будут размеры отдельных зерен затвердевшего металла, т.е. при одной степени переохлаждения одного и того же металла получается мелкозернистая структура, а при другой –крупнозернистая. Структура же металла имеет решающее влияние на его механические свойства.
