Verstärkte Silikatkeramik – ein Überblick: Für die aktuelle Ausgabe der Zeitschrift DENTAL DIGITAL (Ausgabe 2/2020) haben wir als Autorenteam (Bogna Stawarczyk, Martin Rosentritt, Annett Kieschnick) den zweiten Teil einer Reihe zum Thema „Dentale Werkstoffkunde“ veröffentlicht. Im Teil 2 dreht sich alles um verstärkte Silikatkeramiken – Rückblick, Status quo, Ausblick. Hier lesen Sie Auszüge aus dem Artikel und können den kompletten Artikel herunterladen.
Bild Aufmacher: GaroManjikian, shutterstock
Was ist eine Silikatkeramik?
Silikatkeramiken sind mehrphasige Werkstoffe, bestehend aus mindestens einer glasigen und einer kristallinen Phase. Das Ausgangsprodukt ist Glas, in dem durch eine gesteuerte Keimbildung und Kristallisation die Kristalle (auch als Verstärkungspartikel bezeichnet) wachsen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Leuzit- oder Lithiumsilikat-Kristalle. Vereinfacht gilt: Je mehr Verstärkungskristalle in der Glasphase enthalten sind, desto besser sind die mechanischen Eigenschaften. Allerdings sinken mit Zunahme der Verstärkungskristalle innerhalb der Glasphase zugleich die ästhetischen Eigenschaften.
Gehört Lithiumsilikat-Keramiken zur Silikatkeramik?
Lithiumsilikat-Keramiken zählen mit ihren verschiedenen Modifikationen zu den verstärkten Silikatkeramiken. Diese Keramiken weisen je nach Zusammensetzung Biegefestigkeitswerte zwischen 250 und 420 MPa auf [1, 2]. Unterschieden werden sie in Lithiumdisilikat-, Lithiummetasilikat- und Lithiumaluminosilikat-Keramiken […].
Geschichte von Lithiumdisilikatkeramik
Die heute unter IPS e.max Press bekannte Keramik ist im Jahr 1998 unter dem Namen Empress 2 auf den Markt gekommen [3]. Es handelt sich um eine Weiterentwicklung der Leuzitkeramik Empress, welche seit dem Jahr 1989 angewandt wird. Empress hat sich aufgrund der guten Ästhetik und Passung klinisch bewährt [4, 5]. Allerdings ist die Leuzitkeramik wegen der niedrigen Festigkeit von ca. 110 MPa nur für Inlays, Onlays, Einzelzahnrestaurationen im Frontzahn- und Seitenzahnbereich indiziert. Hintergrund der Entwicklung von Empress 2 war es, die Festigkeit durch die Verstärkung der Keramik mit Lithiumdisilikat zu erhöhen, ohne Kompromisse in der Passung und Ästhetik eingehen zu müssen.
Silikatkeramik
Genau genommen wurden die ersten Lithiumdisilikat-Keramiken bereits in den 1950er Jahren entwickelt. Doch erst mit Empress 2 ist es gelungen, eine Lithiumdisilikat-Keramik zu etablieren, die chemisch beständig ist und zugleich gute optische sowie mechanische Eigenschaften liefert. Da die pressbare Lithiumdisilikat-Keramik patentiert worden ist, war sie für 20 Jahre zunächst Ivoclar Vivadent vorbehalten.
Empress 1 (1989) = Leuzitkeramik für die Presstechnik
Empress 2 (1998) = Verstärkte pressbare Silikatkeramik auf Basis von Lithium
Lithium silikat-Keramik (2005) = mit erhöhtem Anteil an verstärkenden Lithium silikat-Kristallen
Lithium meta silikat-Keramik (2013) = CAD/CAM-Blöcke aus verstärkter Silikatkeramik
Lithium alumino silikat-Keramik (2015) = CAD/CAM-Blöcke, die ohne Kristallisationsbrand angewandt werden
Verstärkte Silikatkeramik: Aktuelle Presskeramiken und CAD/CAM-Keramiken
Zu den aktuell verfügbaren Lithiumdisilikat-Presskeramiken zählen z. B. IPS e.max Press (Ivoclar Vivadent), Amber Press (HASS Corporations), Celtra Press (Dentsply Sirona), CeraMotion LiSi Press (Dentaurum), Initial LiSi Press (GC Europe), Livento Press (Cendres+Métaux), VITA Ambria (VITA Zahnfabrik). Diese Keramiken unterscheiden sich teilweise in ihren Eigenschaften, wie beispielsweise Biegefestigkeit oder Bruchzähigkeit […].
IPS e.max CAD (Ivoclar Vivadent) ist eine CAD/CAM-Variante von Lithiumdisilikat-Keramik. Es handelt sich um teilgesinterte Blöcke aus Glasrohlingen mit ca. 40 Vol% Lithiummetasilikat-Kristallen in einer Länge 0,2-1,0 µm. […] Seit 2013 sind die CAD/CAM-Blöcke aus zirkonoxidverstärkten Lithiummetasilikat-Keramiken (VITA Suprinity PC, VITA Zahnfabrik, D-Bad Säckingen und Celtra Duo, Denstply Sirona, D-Hanau) erhältlich. […] Auf der IDS 2015 wurden CAD/CAM-Blöcke aus Lithiumaluminosilikat-Keramiken (N!ce, Straumann, CH-Basel) vorgestellt. Bei diesem Material findet eine Co-Kristallisation zwischen Lithiumdisilikat und Lithiumaluminosilikat statt.
Das digitale Werkstoffkunde-Kompendium
Sowohl Zahnarzt als auch Zahntechniker sollten sich mit neuen Werkstoffen auseinandersetzen, um deren Eigenschaften zu verstehen sowie Chancen und Limitierungen zu erkennen. Für einen einfachen Zugang zur Werkstoffkunde kann beispielsweise das digitale „Werkstoffkunde-Kompendium“ (www.werkstoffkunde-kompendium.de) genutzt werden.
Der Original-Artikel ist erschienen in der Zeitschrift DENTAL DIGITAL Ausgabe 2/2020 und kann mit freundlicher Genehmigung des Verlages hier als PDF heruntergeladen werden.
Literatur
- Stawarczyk B, Liebermann A, Rosentritt M, Povel H, Eichberger M, Lümkemann N. Flexural strength and fracture toughness of two different lithium disilicate ceramics. Dent Mater J 2020;39:302-308.
- Rosentritt M, Kieschnick A, Hahnel S, Stawarczyk B. Werkstoffkunde-Kompendium Dentale Keramiken. Annett Kieschnick Dentale Fachkommunikation 2018 ISBN: 9783957189820 (IBOOKS).
- Fischer H, Marx R. Mechanische Eigenschaften Empress 2. Acta Med Dent Helv 1999;4:141-145.
- Bieniek K. Randspaltbreite bei aktuellen Vollkeramiksystemen. Philipp J 1994;10:223.
- Brodbeck U, Studer S, Lehner C. Sechs Jahre Erfahrung mit einem vollkeramischen Restaurationssystem. Dent Labor 1995;43:1793.
- Wissenschaftliche Dokumentation. IPS e.max Press. Ivoclar 2011.
- Guess PC, Selz CF, Steinhart YN, Stampf S, Strub JR. Prospective clinical splitmouth study of pressed and CAD/CAM all-ceramic partial-coverage restorations: 7-year results. Int J Prosthodont 2013;26:21-25.
- Silva NR, Bonfante EA, Matins LM, Valverde GB, Thompsen VP, Ferencz JL, Coelho PG. Reliability of reduced-thickness and thinly veneered lithium disilicate crowns. J Dent Res 2012;91:305-310.
- Sola-Ruiz MF, Lagos-Flores E, Roman-Rodrigues JL, Highsmith Jdel R, Fons-Font A, Granell-Ruiz M. Survival rates of a lithium disilicate-based core ceramic for three-unit esthetic fixed partial dentures: a 10-year prospective study. Int J Prosthodont 2013;26:175-180.
- Toksavul S, Toman M. A short-term clinical evaluation of IPS Empress 2 crowns. Int J Prosthodont 2007;20:168-172.
- Stawarczyk B, Dinse L, Eichberger M, Jungbauer R, Liebermann A. Flexural strength, fracture toughness, thee-body wear, and Martens parameter of pressable lithium-X-silicate ceramics. Dent Mater 2020;26:420-430.
- Wissenschaftliche Dokumentation. IPS e.max CAD. Ivoclar 2009.