2023.03.25

陶材焼付用合金について

koro

ころちゃん先生: こんにちは、生徒さん！今回は、歯科用の陶材焼付用合金について学んでいきましょう。この合金は、歯科メタルセラミック修復に使われるんですよ。

歯科メタルセラミック修復っていうのは、メタルボンドなどと呼ばれていて、金属冠に陶材を貼り付けたものをイメージするとわかりやすいよ！

Contents

はじめに

はじめに

生徒さん: 陶材焼付用合金って、どんな合金なんですか？

ころちゃん先生: それでは、まずは陶材焼付用金合金の種類と特性から見ていきましょう。

陶材焼付用金合金の種類と特性

ころちゃん先生: 陶材焼付用金合金は、歯科鋳造用陶材焼付貴金属合金としてJISで規定されていて、金や白金族元素を35%以上含んでいるんです。そして、機械的性質によってタイプ2からタイプ4までの3種類に分類されます。

タイプ1からではなくて、タイプ2からなんだ。ややこしいよね。

ちなみに後述するけど、陶材焼付用の合金には「貴金属合金」と「非貴金属合金」に分けられるよ。
今は、貴金属合金について解説しているからね。

生徒さん: なるほど。では、陶材焼付用金合金にはどんな特別な性質が要求されるんですか？

陶材焼付用金合金の所要性質と対策

ころちゃん先生: 陶材焼付用金合金は、通常のクラウンやブリッジと違って、陶材と組み合わせて使われるため、特別な性質が求められるんだ。

例えば、陶材との熱膨張係数が近いことや、焼成温度で融解や永久変形を起こさないことなどだよ。それぞれの性質を達成するために、さまざまな金属元素が添加されるんだ。

生徒さん: どんな金属元素が添加されるんですか？

ころちゃん先生: たとえば、
・白金やパラジウムが多く含まれることで、陶材との熱膨張係数が近似するようになる。
・また、インジウムやスズが添加されることで、陶材のぬれが良くなり、合金に対する陶材の焼付強度が向上するよ。

生徒さん: なるほど！様々な金属を混ぜることで、物性をコントロールしているんですね。これは金銀パラジウム合金などと同じ考え方ですね！

陶材焼付用金合金の組成と諸性質

ころちゃん先生: そうだね。よく覚えていたね！

陶材焼付用金合金には、高カラット系と低カラット系の2種類があるんだ。高カラット系は、広範囲の合金組成を持つものが市販されているよ。

一方、低カラット系は、パラジウム基合金が主体となっています。成分中のその他には、スズ、インジウム、鉄、イリジウムなどが含まれています。

生徒さん: 白金やパラジウムが添加される目的は何ですか？

ころちゃん先生: 白金やパラジウムが添加される目的は、咬合圧によって金属がたわむことを防ぎ、陶材が剥離や折れる危険を減らすためだよ。
具体的には、機械的性質（特に弾性係数と硬さ）の増加や、融解温度の上昇、熱膨張係数の低下などが挙げられるよ。

生徒さん: では、陶材焼付用金合金には銀や銅は含まれていないんですか？

ころちゃん先生: 銀は陶材の色調に影響を与えるため、わずかしか添加されないよ。

一方、銅は通常のクラウン・ブリッジ用金合金では時効硬化を発現する役割を持つんだけど、陶材焼付用としては、銅の酸化膜によって陶材を着色させるため、一般的には添加されないよ。

だけど、陶材焼付用金合金も、硬化熱処理が可能なんだ。銅が含まれていないのにね！これは、パラジウムと金の反応によってなされるとされているよ。

生徒さん: それなら、陶材焼付用金合金はどんな埋没材が使われるんですか？

陶材焼付用金合金の埋没材

ころちゃん先生: 陶材焼付用金合金は、融解温度が通常の金合金や金銀パラジウム合金より高いため、埋没材としては石膏系でなく、耐熱性の高いリン酸塩系が用いられるよ。

生徒さん:さっき少しあったと思うんですけど、金合金以外の陶材焼付用金属材料はどのようなものがありますか？

その他の陶材焼付用合金

ころちゃん先生: 金合金以外の陶材焼付用金属材料は、歯科メタルセラミック修復用「非貴金属材料」として規定されているね。
化学成分として金もしくは白金族元素が35%未満、または金および白金族元素の合計が35%未満の金属材料を指しすよ。機械的性質によって、タイプ2からタイプ5までの4種類に分類されるんだけど、ここはそんなに無理やり覚えたりしなくてもいいよ。

市販されているものとしてニッケルクロム系合金があるよ。だけど、ニッケルによる金属アレルギーが懸念されるため、使用されなくなっているんだ。

生徒さん: なるほど、アレルギー問題があるんですね。今回の話で学んだことを簡単にまとめていただけますか？

まとめ

ころちゃん先生: もちろんだよ！陶材焼付用合金について、箇条書きでわかりやすくまとめますね。

陶材焼付用合金は、歯科用メタルセラミック修復に使われる。
規定されている主な化学成分は、金もしくは白金族元素が35%以上。
高カラット系と低カラット系の金合金があります。
白金やパラジウムが添加される目的は、機械的性質の向上や融解温度の上昇、熱膨張係数の低下など。
金合金以外の陶材焼付用金属材料は、歯科メタルセラミック修復用非貴金属材料として規定されている。
ニッケルクロム系合金が非貴金属材料の一例ですが、金属アレルギーの懸念があり、使用が減っています。

これらのポイントを押さえておけば、陶材焼付用合金に関する基本的な知識が身につくと思います。

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