Твердость различных материалов по Бринеллю
Механические свойства стоматологических материалов.
Механические свойства материалов — это способность материалов сопротивляться деформирующему и разрушающему воздействию внешних механических сил в сочетании со способностью упруго и пластически деформироваться при этом.
Для того чтобы установить, какими механическими свойствами обладает тот или иной материал, его подвергают механическим испытаниям с помощью специальных машин и приборов. Эти машины и приборы позволяют нагружать материал статическими или динамическими нагрузками, действующими на растяжение, сжатие, изгиб, кручение, удар и т. п.
К основным механическим свойствам относятся: твердость, прочность, упругость, пластичность, вязкость, хрупкость, жесткость и др.
Твердость. Твердостью называется способность тела оказывать сопротивление при внедрении в его поверхность другого тела. Твердость— важная характеристика материала. Очень часто в зависимости от твердости материала судят о его способности сопротивляться износу. Чем тверже материал, тем меньше он изнашивается.
Для определения твердости с помощью специального пресса в поверхность образца вдавливается стальной шарик (метод Бринеля). При испытании более твердых материалов, когда стальной шарик может деформироваться, вдавливают алмазную пирамиду (способ Виккерса) или алмазный конус (способ Роквелла).
В тех случаях, когда нельзя на поверхности изделия оставлять следов вдавливания, используют способ упругой отдачи на приборе, носящем название склероскопа (определение твердости по Шору).
Для определения твердости весьма тонких поверхностных слоев применяют особые приборы. В СССР пользовались микротвердометром, созданным Хрущевым и Берковичем.
Твердость про Бринеллю.
Твердость характеризуется обычно числом твердости по Бринелю - НВ (Нв).
Твердость по Бринеллю устанавливается вдавливанием в образец испытуемого материала закаленного шарика определенного диаметра под действием заданной нагрузки в течение определенного времени с последующим измерением глубины или диаметра отпечатка; число твердости вычисляется по формулам:
где Р – нагрузка на шарик, кг; F- сферическая поверхность отпечатка, мм2; D- диаметр шарика, мм; h – глубина отпечатка, мм; d – диаметр отпечатка, мм.
Обычные значения Р:
15,6; 62,5; 187,5; 200; 750; 1000; 3000 кг.
Стальные шарики применяются обычно 3 размеров: D=10 мм, 5 мм, 2,5 мм.
Твердость по Бринеллю выражается в кгс/мм2 . Если нагрузка выражена в ньютонах (Н), то число твердости по Бринеллю выражается в МПа. При этом размерность записывается так: НВ 320 МПа. Показатель твердости материала характеризует его износоустойчивость, способность противостоять стиранию.
Так, фарфоровые зубы, вызывают повышенное стирание естественных зубов-антагонистов. Металлические коронки, из нержавеющей стали и из сплавов золота, заметно изнашиваются при смыкании с эмалью естественных зубов
Твердость различных материалов по Бринеллю.
| Материал | НВ кгс/мм2 | Материал | НВ кгс/мм2 |
| Эмаль зуба | 300-320 | Дентин зуба | 60-68 |
| Фарфор | Пакуемый композит | ||
| Нержавеющая сталь | 170-180 | Золото | 130-140 |
Прочность. Прочностью называется способность материала сопротивляться действию внешних сил, не разрушаясь и не деформируясь при этом. Это одно из основных требований, предъявляемых к материалам, из которых изготавливаются все виды протезов. Прочность материала зависит от его природы, строения, размеров изготовленных из него деталей, величины нагрузок и характера их действия. Та минимальная нагрузка, при которой наступает нарушение целостности материала, и будет являться мерой его прочности. Отношение же величины минимальной нагрузки к величине поперечного сечения детали называется пределом прочности данного материала.
Повышение прочности материалов может быть достигнуто разными путями: у металлов — термической обработкой, прокаткой, лигированием, наклепом; у пластмасс — введением в молекулу полимера сшивающего агента и получение сополимера с повышенными механическими свойствами.
Обычно измерения производят не непосредственно на коронке, мостовидном протезе или прямой реставрации. Для получения сопоставимых результатов ученые изготавливают специальные образцы из соответствующих стоматологических материалов.
Обычно к материалам прикладывают различные СИЛЫ, называемые НАГРУЗКОЙ. Таким образом, внешние силы вызывают СТРЕСС внутри материала, что в конце концов приводит к разрушению материала. К образцу можно прикладывать силы различными способами: растяжение, сжатие и изгиб.