中、低熔合金铸造包埋材料
中、低熔合金铸造包埋材料是一类包埋金合金、银合金等铸造温度不超过1000℃的合金的包埋材料。该类包埋材料以石膏作为结合剂,因此,又称为石膏类包埋材料。
(一)组成
中、低熔合金铸造包埋材料的主要成分是二氧化硅(耐火填料)、石膏(结合剂)、石墨和硼酸以及着色剂等。二氧化硅主要是石英和方石英,石膏主要是α-CaSO4·1/2 H2O。石膏和硼酸用于调节凝固时间。
我国医药行业标准中将中、低熔合金铸造包埋材料分为两种类型。
Ⅰ型:用于嵌体及冠的铸造,凝固前的流动性较大,便于包埋复制含有微小结构的蜡型。
Ⅱ型:用于全口和局部义齿金属基托的铸造,凝固后的压缩强度较大。
(二)性能
1.凝固时间 包埋材料的凝固时间是指包埋材料从调和开始到凝固成形的时间。凝固时间主要由结合剂石膏所决定,因此水粉比、水温、调和速度及时间是影响石膏类包埋材料的凝固性能及其工作特性的重要因素。
2.膨胀性能 膨胀是包埋材料的重要性能,可以补偿蜡型及金属铸造过程中的收缩。石膏类包埋材料的膨胀主要有凝固膨胀、吸水膨胀和热膨胀等三种形式。
(1)凝固膨胀:在凝固时发生的膨胀,主要由石膏的凝固膨胀所引起。包埋材料的凝固膨胀率比纯石膏的凝固膨胀率大,因为包埋材料中二氧化硅粒子的存在有利于二水硫酸钙形成针状结晶及相互挤压,有利于包埋材料的体积膨胀。
(2)吸水膨胀:又称水合膨胀,是石膏类包埋材料的另一特性,是指临床上若在石膏类包埋材料的初凝阶段,向正在凝固的石膏类包埋材料中加水或者把材料浸入水中,包埋材料的凝固膨胀将比在空气中大很多。将包埋材料的这种特性应用在金属铸造过程中,使铸造收缩得到补偿的方法称为吸水膨胀法。
吸水膨胀率与包埋材料的成分及粉末粒度有关,石英砂含量与吸水膨胀率成正比。石英砂粉末粒度越小,吸水膨胀率越大。另外,吸水膨胀率的大小也可以通过操作方法来调节,水粉比小、长时间接触水、水量大及水温高等,均可使吸水膨胀率增大。
(3)热膨胀:包埋材料在一定温度下进行加热处理,呈现出的膨胀性能,这是包埋材料一个非常重要的性能。热膨胀由石膏的热膨胀与二氧化硅的热膨胀共同产生,而且以二氧化硅的热膨胀为主。根据对包埋材料加热过程的膨胀变化的情况得出结论,对已经加热到一定温度的铸型不能中途冷却,而应继续加热至铸造温度后立即完成铸造,以保证修复体的铸造质量。(https://www.daowen.com)
热膨胀也与水粉比有关,水粉比小,则热膨胀量大。石英含量越高,热膨胀量越大。
3.机械强度 机械强度是指包埋材料在加热铸造过程中,能够抵抗铸型在膨胀、移动过程中受到的压力、磕碰、振动以及液态金属注入时产生的冲击力而不被破坏的能力。一般要求在加热过程中应有足够的强度,这种强度既不能太高,也不能太低。而冷却后强度也不宜过高,以便于包埋材料的清除。石膏类包埋材料的机械强度与石膏的种类、石膏的含量及水粉比有关。采用硬质石膏的强度高于普通石膏,石膏所占比例越大则强度越高,而水粉比越大则压缩强度越低。
4.透气性 包埋材料的粒度分布、石膏含量以及水粉比是影响透气性的重要因素。粒子尺寸均一,粒度大,可提高包埋材料内的空隙率,改善其透气性。减小石膏含量,增加水粉比,也可使透气性增加。
5.耐热性 耐热性是指包埋材料在一定高温下不易被分解破坏,能够保持其物理和机械性能以及形态的特性。作为铸模腔形成的材料,铸造包埋材料必须具有一定的耐热性,才能保持铸模腔的稳定,保证铸造的完成。石膏类包埋材料中二氧化硅在其熔点(1700℃)以下可保持稳定,但无水硫酸钙在750℃左右便开始分解,且在750℃时,可出现显著的收缩倾向,所以,铸造时石膏类包埋材料的加热温度必须在700℃以下。
(三)应用
1.应用范围 适用于铸造温度在1000℃以下的中、低熔合金,如贵金属金合金、银合金,非贵金属铜基合金等的铸造。
2.应用注意事项
(1)水粉比是影响包埋材料的固化时间、固化膨胀、热膨胀以及透气性等特性的重要因素,所以调和包埋材料时要严格按照既定的水粉比操作。
(2)搅拌工具要求清洁,搅拌要均匀。
(3)包埋材料的加热过程不宜间断,应按程序完成操作。
(4)包埋材料中的石膏吸潮后,会导致固化时间等特性的变化,所以包埋材料应保存在密封防潮的容器中。