Металл и керамика – путь навстречу друг другу

Керамика и металл – два материала, чей союз был предопределен и неизбежен, но как это часто бывает в истории, для того чтобы он произошел и возникла металлокерамика, потребовались тысячелетия.

Примитивная керамика была известна человечеству уже в древнейшие времена. Одни из первых настоящих керамических изделий относятся к Трипольской культуре, существовавшей в Дунайско-Днепровском междуречье (территория нынешних Украины и Молдавии) в V-III тысячелетиях до нашей эры. Однако наивысший расцвет этого материала произошел в Китае в VI-VII веках н.э. с изобретением особого состава, позволявшего производить изделия «белые как снег, облака и лепестки хризантем» – фарфора.

Основу фарфора составляет особый вид глины – каолин, составляющий 50% его состава. Два других компонента фарфора – полевой шпат и кремнезем. Несмотря на относительно несложный состав, секрет производства фарфора долгое время оставался «тайной за семью печатями». Китайцы ревниво оберегали свое изобретение, и немудрено – ведь экспорт фарфоровых изделий приносил им огромные доходы. Однако нет ничего тайного, что рано или поздно не стало бы явным.

Европейские государства, а также Россия не раз засылали своих агентов в Поднебесную с целью выведать технологию производства фарфора. Наибольшего успеха в этом добился миссионер-иезуит Дэнтерколль (d’Entercolles) в 1717 году, однако и ему удалось разузнать лишь самые основы процесса, недостаточные для его воспроизведения.

В результате европейцам пришлось изобретать фарфор заново. Первое производство фарфора было налажено в Германии Мейсоном в 1708 году, однако до настоящего китайского качества ему было еще далеко и, несмотря на гордое название, он представлял собой скорее белую «каменную» керамику наподобие фаянса и майолики. Основными компонентами мейсонского фарфора были каолин, кремнезем и алебастр (вместо полевого шпата). Подобные изделия производились и ранее, например англичанином Джоном Двайтом из Фулхема, который в 1671 году получил патент от короля Карла II.
Главное отличие фарфора от керамики состояло в прочности, которая позволяла изготавливать изделия с такими тонкими стенками, что они казались полупрозрачными. Тем не менее, секрет настоящего фарфора был, наконец, разгадан – практически одновременно в Европе и России, где начало производства фарфора связано с именами Д.И. Виноградова и М.В. Ломоносова.

И уже в 1774 году француз Дюбуа де Шеман изобрел особый состав, открывший дорогу применению фарфора в стоматологии. Это говорит о колоссальной востребованности и актуальности этого материала, позволявшего достичь невиданного прежде эстетического эффекта. Если бы в то время существовала металлокерамика, цены на нее были бы фантастическими. Однако до ее изобретения оставалось без малого двести лет.

В отличие от фарфора, металл, в первую очередь золото, использовался в стоматологии и протезировании с самых давних времен – с Древнего Египта и античных Греции и Рима.

История применения этого материала продолжилась в Средние Века и в эпоху Возрождения. Так в 1460 году итальянский врач Джованни Дарколани в своем трактате «Practica copiosa in arte chirurgica» предложил заполнять вычищенную полость кариесного зуба золотой фольгой, изобретя тем самым пломбу.

Золотыми проволоками укрепляли зубы, а начиная с 1809 года золото стали использовать для изготовления зубных имплантов. Таким образом, уже к середине XIX века сложились объективные условия для того чтобы металлокерамика зубы, частично или полностью разрушенные, успешно восстанавливала – для этого нужно было лишь поставить металлическую коронку и облицевать ее фарфором. Казалось бы, все просто, но для того чтобы это стало возможным, потребовался более чем столетний путь и множество технологических открытий и изобретений. Лишь в середине следующего ХХ столетия, после окончания Второй мировой войны появились первые настоящие металлокерамические коронки.

Соединением свойств метала и керамики как чрезвычайно актуальной проблемой занимались в те годы не только стоматологи, но и военные. Так в США главными заказчиками и спонсорами исследований в этой области стали ВВС страны. Эти исследования проводились учеными университетов Огайо, Иллинойса и университета Ратджерса. Именно военные, а не стоматологи придумали и само слово «металлокерамика». Однако авиационную промышленность интересовали именно композитные материалы на основе оксида магния, оксида алюминия и оксида бериллия, в то время как стоматологи пошли другим путем – не химическим, а технологическим соединением двух материалов в единой конструкции. Впервые металлокерамика коронки была продемонстрирована на Международной стоматологической выставке 1962 года и произвела фурор. Стоматологи всего мира с энтузиазмом восприняли новинку и бросились применять ее на практике.

Первые металлокерамические коронки были трехслойными, и именно они называются сегодня металлокерамикой первого поколения, просуществовавшей до 1990 года и уступившей место металлокерамике второго поколения – четырехслойной. В наше время в ведущих стоматологических клиниках применяются металлокерамические конструкции третьего поколения, обладающие принципиально новыми свойствами – высокой устойчивостью к перепадам температур, прочностью, надежностью, устойчивостью к кислотной среде и великолепными эстетическими качествами.