Б. Механические свойства композиционных материалов.

Под влиянием нагрузки на пломбу действуют различные силы: статические (напряжение)и динамические (растяжение и сдвиг). Комбинация этих факторов приводит к кручению и (или) изгибу пломбы.

Рис. 5 Схематическое изображение действующих сил при нагрузке на пломбу.

НАПРЯЖЕНИЕ-РАСТЯЖЕНИЕ. При вертикальной нагрузке в пломбе возникает два сопряжённых процесса: напряжение и растяжение. Напряжение – давление на единицу площади сечения, обозначается в МПа. Растяжение – это деформация (дельта L), делённая на первоначальную длину тела (L). Она выражается в безмерных величинах: длина/длина или см/см. Под влиянием нагрузки тела деформируются (растягиваются), но вначале после прекращения её воздействия возникают полностью обратимые процессы – эластическая деформация. Увеличенная нагрузка приводит к появлению частично необратимых изменений материала – пластической деформации. Точка, за которой начинается пластическая деформация, называется точкой упругости материала.

Следовательно, после точки упругости материала при увеличении напряжения наступает пластическая деформация (текучесть материала), ведущая к разрушению пломбы. Те материалы, которые перед разрушением подвергаются небольшой пластической деформации, называются хрупкими (например, стеклоиономерные цементы). Сопротивление материалов развитию упругих деформаций – это мера жёсткости, или модуль упругости Юнга. Он рассчитывается путём деления напряжения на растяжение и выражается в МПа модуль упругости имеет важное значение для выбора реставрационных материалов – уровень напряжения в них при жевательной нагрузке не должен превышать предел эластической деформации. При пломбировании кариозных полостей I класса следует использовать материалы жёсткие, с небольшой эластической деформацией (пакуемые композиты, универсальные микрогибриды, ормокеры), а для пришеечных полостей, где действуют силы сгибания, - высокоэластичные, с небольшой жёсткостью, имеющие низкий модуль упругости Юнга (микрофилы, стеклоиономерные цементы, текучие композиты). Со временем под влиянием нагрузки на пломбу (напряжение/растяжение) возникает пластическая деформация (ползучесть) – состояние, когда материал удлиняется без увеличения нагрузки. Текучесть (creep) в большей степени присуща металлическим пломбам, чем композитам. При обычной нагрузке на любой пломбировочный материал наряду с высокоэластичным растяжением будет и пластическая деформация, но её величина настолько маленькая, что ею пренебрегают. Однако при большом количестве циклов нагрузки происходит аккумуляция небольших величин пластической деформации и возникает прочностная усталость материала. В этом случае даже небольшое напряжение может привести к его разрушению. К примеру, если первоначально материал мог выдерживать напряжение 400 Мпа, а после наступления прочностной усталости скол (фрактура) произойдёт при напряжении всего 90 Мпа. Считается, что реставрации за 1 год подвергаются нагрузке 1 миллион раз. Поэтому 8-10 лет – предельно допустимый срок до возникновения усталости композитов. Для сравнения, у амальгам I поколения прочностная усталость наступает через 15 лет, а у высокомедных II поколения – через 20 лет.