Quelltext der Seite LS8.2 Werkstoffkunde zu und Fertigung von Lithium-Disilikat

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===Werkstoffkunde und Fertigungstechnik===
Die Kompetenzen aus der [[Lernsituation - Dentale Glaskeramiken - Feldspat]] werden hier vorausgesetzt. Speziell die Einteilung dentaler Keramiken musst du sicher beherrschen!


====Zusammensetzung/Gefüge====
Lithium ist das leichteste [https://de.wikipedia.org/wiki/Alkalimetalle Alkalimetall]. Es bildet mit [https://de.wikipedia.org/wiki/Siliciumdioxid Siliciumdioxid] verschiedene [https://de.wikipedia.org/wiki/Silicate Silikate]. Bei bestimmten Temperaturen bilden sie aus der Glasschmelze Kristalle. Damit das passiert, muss z.B. [https://de.wikipedia.org/wiki/Phosphorpentoxid Phosphorpentoxid] als Keimbildner hinzugefügt werden.


=====Verarbeitung im digitalen Workflow=====
[[File:rohling_lithium_disilikat.png|thumb|right|Lithium-Dislikat-Rohling für das CNC-Schleifen]]Die Hersteller gießen Glasrohlinge. Die werden zunächst im ersten Kristallisationsbrand im Ofen für eine bestimmte Zeit erhitzt. Es bilden sich Keime für die Bildung von Lithiummetasilikat (Li<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>) und Lithiumdisilikat (Li<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>5</sub>). Danach wird die Ofentemperatur erhöht. In der Glasphase bilden sich die Lithiummetasilikat-Kristalle. Die Rohlinge sehen nach dem Abkühlen trüb aus und haben eine typische hellblau-violette Farbe. Die Rohlinge der Glaskeramik sind jetzt so weich, dass sie subtraktiv durch CNC-Maschinen mit Diamantschleifern bearbeitet werden können. 

Nach der subtraktiven Fertigung erfolgt im Labor ein zweiter Kristallisationsbrand. Bei 770°C bilden sich innerhalb von 10 Minuten Lithiumdisilikat-Kristalle. Die Metasilikat-Kristalle lösen sich dabei langsam auf und bilden die Lithiumdisilikat-Kristalle. Nach der Umwandlung wird die Temperatur wieder für 10 Minuten auf 850°C erhöht. Jetzt wachsen die Lithiumdisilikat-Kristalle bis zu ihrer endgültigen Größe.

Glaskeramiken werden also ...

*vom Hersteller als Schmelze in die gewünschte Form gegossen und abgekühlt.
*vom Hersteller anschließend entweder vorkristallisiert (e.max, Suprinity) oder auskristallisiert (Celtra).
*nach der subtraktiven Fertigung noch endkristallisiert (vorkristallisierte Glaskeramiken).
*nicht mehr thermische nachbehandelt (auskristallisierte Variante).

Beispiele sind die Lithiumdisilikat-Glaskeramik IPS e.max (Ivoclar Vivadent) und die zirkonoxidverstärkten Lithiumsilikat-Keramiken VITA Suprinity (Vita Zahnfabrik) sowie Celtra Duo (Degudent).

=====Verarbeitung als Presskeramik=====
[[File:rohling_pressen_lithium_disilikat.png|thumb|right|Pressrohlinge unterschiedlicher Farbe und Transluzenz]]Lithiumdisilikat-Keramik kann auch als Presskeramik verwendet werden. Die Rohlinge liegen dann bereits im auskristallisierten Endzustand vor. Die Muffel wird auf 850°C vorgewärmt. Das Pressen erfolgt bei einer Temperatur von 920°C.

Der Artikel [https://dentalwelt.spitta.de/zahntechnik/gepresste-glaskeramik/ Gepresste Glaskeramik von Michael Tholey] beschreibt die Verwendung von Lithium-Disilikat als Presskeramik.

====Zirkonverstärktes Lithiumdisilikat (ZLS)====
Die Lithiumsilikat-Glaskeramik (z.B. CELTRA von Dentsply Sirona oder SUPRINITY PC von VITA) enthält einen zusätzlichen Lithiumoxid-Anteil, der mit ca. 15-21% angegeben wird. Dazu kommen etwa 5% Phosphorpentoxid. Ca. 10% Zirkoniumdioxid sorgen dafür, dass mechanische Eigenschaften erreicht werden, die die Fertigung dreigliedriger Brücken zulassen.

Bei der Herstellung wird Zirkoniumdioxid in der flüssigen Glasphase aufgelöst ist. Es wird in Blöcke gegossen und langsam abgekühlt. Diese Glasblöcke sind für eine Bearbeitung mit CNC-Maschinen zu spröde. Sie werden deshalb vom Hersteller nochmal erwärmt. Dabei scheidet das gelöste Zirkoniumdioxid aus und bildet wenige Nanometer kleine Kristalle. Sie sind dann später die Keime für die weitere Kristallisation. Die Temperatur wird daraufhin weiter erhöht. Es kommt nun zur Bildung von Kristallen, die überwiegend aus Lithiumsilikat, aber auch aus Lithiumdisilikat und Lithiumphosphat bestehen. Diese Vorkristallisation wird nach einiger Zeit unterbrochen. Bei der VITA ZLS-Keramik werden die Glaskeramikblöcke z.B. in diesem Zustand subtraktiv im Labor gefertigt. Danach erfolgt der abschließende Kristallisationsbrand bei 840°C.

VITA SUPRINITY kann z.B. durch Malfarben sowie eine Glasur mit speziellen Massen vor oder nach dem Kristallisationsbrand bearbeitet werden. Die Brenntemperatur nach dem Kristallisationsbrand beträgt 800°C. Auch für die Cut-back-Technik steht eine geeignete Verblendkeramik zur Verfügung.

Die ZLS-Keramik CELTRA PRESS ist für die Presstechnik geeignet.


====Indikation====
Lithium-Disilikat-Keramiken können als einfarbige Blöcke zur Herstellung dreigliedriger Frontzahnbrücken verwendet werden. Meistens werden sie aber für Einzelkronen im Seitenzahnbereich eingesetzt.


====Verarbeitung====
Die vorkristallisierte Variante wird in einem Ofen mit Vakuumeinheit kritallisiert. Die Auskristallisation gibt der Glaskeramik ihre mechanischen und optischen Eigenschaften. Durch ein fehlerhaftes, von den Vorgaben des Herstellers abweichendes Vorgehen werden die physikalischen Werte wie Biegefestigkeit und auch die Farbe negativ beeinflusst.

Die auskristallisierte Variante benötigt keinen Kristallisationsbrand. Dafür dauert der Schleifprozess des sehr harten Werkstoffs deutlich länger und die Schleifwerkzeuge verschleißen sehr schnell.


====Charakterisierung/Verblendung====
Gegensatz zu den Feldspat-Keramiken eignen sich Lithiumsilikat-Keramiken aufgrund ihrer hohen Festigkeit und ihrer Transluzenz auch als Gerüstmaterial. Sie können mit Verblendkeramik bzw. den Glasurmassen problemlos individualisiert und charakterisiert werden. Diese muss allerdings auf den WAK-Wert des Lithium-Disilikat abgestimmt sein.


====Politur====
Die Politur erfolgt wie bei anderen Werkstoffen, jedoch werden spezielle Polierkörper benötigt, die einen auf den Werkstoff abgestimmten Aufbau besitzen. Die zirkondioxidverstärkte Variante hat eine sehr homogene, feine Kristallverteilung und eher [https://de.wikipedia.org/wiki/Idiomorph idiomorphe] Kristalle, sodass das Polieren einfacher ist als bei den eher länglichen Kristallen der reinen Lithiumdisilikat-Keramik.


====Befestigung====
Die Versorgungen können konventionell befestigt werden, jedoch ist eine adhäsive Befestigung eher angebracht und wird als besser betrachtet. Das Ausstrahlen der Restaurationen als Alternative zum Anätzen kann zur Schädigung der Keramik führen und ist deshalb kontraindiziert.



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