Hmoty pro metalokeramiku

Keramické hmoty jsou ideálním materiálem k fazetování kovových konstrukcí, jimž dodávají přirozený vzhled.

Složení může být např.:

komponenty BIODENT
opaque
CERAMCO
opaque
VMK
opaque
SiO2 52,00 55,00 52,40
Al2O3 13,55 11,65 15,15
CaO      
K2O 11,05 9,60 9,90
Na2O 5,28 4,75 6,58
TiO2 3,01   2,59
ZrO2 3,22 0,16 5,16
SnO2 6,40 15,00 4,90
Rb2O 0,09 0,04 0,08
BaO 1,09    
ZnO   0,26  
UO3      
B2O3,CO2,H2O 4,31 3,54 3,24

(Podle O´Briena)

Závažným problémem vždy zůstává maximálně sblížit hodnoty teplotních koeficientů slitiny a keramiky.

Frita vzniklá při výrobě se jako obvykle mele a barví většinou oxidy železa tak, aby přesně odpovídaly jednotlivým vrstvám budoucí fazety.

Keramická vrstva se vytváří nanášením keramické pasty na základní kovový odlitek. Pasta se připravuje smícháním prášku s destilovanou vodou nebo speciální tekutinou na skleněné podložce a nanáší se jemným štětcem. Pastu je třeba kondenzovat a odsávat papírovou rouškou přebytečnou tekutinu. Zvyšujeme tak pevnost a hustotu budoucí korunky. Každá vymodelovaná vrstva se vypálí v keramické pícce. Ve vypalované mase dochází k vazbě s kovovou konstrukcí, tzv. sintrováním (slinováním).

Vypalování ve vakuu podstatně omezuje porozitu hotového produktu. Opakovaným postupem se vytvoří jednotlivé vrstvy korunky včetně bez vakua vypálené glazury. Závěrečnou fází je pomalé vychladnutí.

Vlastnosti

Keramické fazety mají sklovitou strukturu vytvářenou nepravidelnou sítí křemičitanů, vzniklých za přítomnosti alkalických kovových iontů (Na, K, Li). Amorfní struktura zajišťuje fyzikální vlastnosti typické pro sklo (křehkost).

Vazba s kovovou slitinou

Řada faktorů se podílí na vytvoření vazby mezi keramikou a kovovou slitinou. Za hlavní jsou považovány smáčivost, vazebné oxidy a mechanické retence.

Smáčivost

Dobrého přilnutí keramiky nanášené na kovový podklad je dosaženo snížením povrchového napětí. Zvětšuje se tak kontaktní plocha mezi oběma materiály, což usnadňuje uplatnění zbývajících retenčních činitelů.

Vazebné oxidy

Přítomnost vazebných oxidů na povrchu kovové konstrukce, zvlhčené nanesenou keramickou masou, vytváří jakousi přechodovou mezivrstvu, v níž dochází k difuzi atomů z oxidů obou materiálů, což je základ chemické vazby.

Mechanická retence

Nerovnost zoxidovaného kovového povrchu zajišťuje mechanickou retenci, přítomností mikroskopických podsekřivin.

Výhody keramických hmot pro metalokeramiku:

  • vysoká pevnost,
  • vynikající přesnost.

Nevýhody:

  • viditelnost kovových okrajů,
  • prosvítání kovového pláště,
  • obtížné dosažení transparence,
  • uvolnění keramické vrstvy z kovové konstrukce.