Микронапълнени композити
Следващото поколение композитни материали, заместващи макрофилните композити, беше микронапълнени композити. Тяхното създаване е предизвикано от заявките на практически зъболекари, които не са доволни от естетическите свойства на макрофилните композити, на първо място, трудността на полирането, липсата на „сух блясък“ и високата грапавост на повърхността. При създаването на микронапълнени композити основният акцент беше върху подобряването на естетическите свойства.
В допълнение към широката гама от цветове и различни степени на прозрачност е решен проблемът с такива важни естетически характеристики като полируемост до сух гланц и трайност на гланцовите повърхности (трайност на сухия гланц). Тези качества на композита позволяват естетично възстановяване на предните зъби, като не само възстановяват цветовите им характеристики, но и имитират естествения блясък на емайла. Проблемът с полируемостта и задържането на сух гланц беше решен чрез използване на силициев диоксид (SiO2; димен силициев диоксид) с много малък размер на частиците (0,04 μm) като пълнител (фиг. 239).
Както е известно, блясък - характеристика на свойствата на повърхността, която отразява падащата върху нея светлина. Няма строго научно определение на понятието „блясък“ и неговата количествена мярка. По-скоро това е субективното възприемане от човешкото око на отражението на светлината от която и да е повърхност.
В същото време е известно, че блясъкът или тъпотата на повърхността зависи от размера на неравностите по нея (фиг. 240). Ако тези неравности са по-малки от дължината на вълната на падащата върху тях светлина, тогава лъчите се отразяват правилно, т.е. запазвайки ъглите на взаимен наклон, каквито са имали преди отражението. Такава повърхност дава огледално отражение на светлината, тя блести (полирана повърхност). Ако неравностите на повърхността са по-големи от дължината на вълната на падащата светлина, тогава възниква дифузно отражение на светлината. Отразените лъчи са „разпръснати“ неправилно, без да се запазят първоначалните ъгли на взаимен наклон; такава дифузна светлина не придава блясък, а повърхността изглежда матова.
Възможно е и смесено отражение на светлината, когато част от светлинните вълни ще бъдат отразени огледално, а някои ще бъдат дифузни. Такава повърхност придава блясък, но е по-слабо изразена, отколкото при „чисто“ огледално отражение. Видимите светлинни лъчи имат дължина на вълната от 0,38 до 0,76 микрона. Следователно, „идеалният“ огледален гланц ще има повърхност с неравности по-малки от 0,38 микрона. Въпреки това, като се има предвид факта, че човешкото око има селективна чувствителност към светлината и максималният му спад пада върху жълто-зелената област на спектъра (дължина на вълната повече от 0,5 μm), повърхност с неравности до 0,5 μm също ще изглежда полирана, въпреки че блясъкът ще бъде по-слабо изразен (виж фиг. 241).
Абразивното износване на композитите става по такъв начин, че размерът на неравностите по повърхността на материала съответства на размера на частиците пълнител. Следователно може да се очаква добро качество (гланц на повърхността) за композити с размери на частиците под 0,35 μm, задоволително (смесено отражение) - със среден размер на частиците от 0,5 μm. Материалите с размер на частиците на пълнителя по-голям от 0,76 микрона ще имат матова повърхност. Между другото, този принцип трябва да се вземе предвид при избора на полиращи системи за довършителни пълнежи. Сух гланц на композитната повърхност се постига чрез шлайфане и полиране, като постепенно се преминава от силно абразивни инструменти към инструменти с минимална абразивност.
Такива инструменти практически не отстраняват материала, а само му придават гладкост и блясък. Загубата на сух гланц на повърхността на композитния материал възниква по време на абразивно износване поради дъвчене, действието на четка за зъби, триене върху лигавицата и др. В този случай, на първо място, по-меката полимерна матрица се изтрива и частиците на пълнителя създават неравности по повърхността на композита. С течение на времето някои частици се избиват от повърхността на материала и върху него се образуват жлебове („ефект на гърнето“). Ако размерът на тези неравности и канали е по-малък от 0,5 микрона, повърхността, въпреки абразивното износване, остава блестяща. Този тип абразивно износване е характерен за композитни материали с максимален размер на частиците на пълнителя не повече от 0,4 микрона, предимно микрофилни композити (фиг. 242). Бихме искали да подчертаем, че с намаляването на размера на частиците пълнител, якостта на материала намалява.
Ако размерът на частиците на пълнителя е по-голям от 0,5 микрона, неравностите по повърхността му в резултат на абразивно износване водят до изчезването на сух гланц. Този вид абразивно износване е типичен за макро- и мини-напълнени композитни материали.
Ако пълнителят на композита се състои от смес от частици с различни размери, тогава на първо място има загуба на полимерната матрица и малки частици, а след това се губят и по-големи частици. Описаният механизъм на загуба на сух гланц е типичен за хибридни (размер на частиците на пълнителя 0,04–5 µm) и микрохибридни (размер на частиците на пълнителя 0,04–1 µm) композити (вж. Раздели 17.4 и 17.5) (фиг. 243). Микронапълнените композити имат редица свойства, както полезни за клиниката, така и ограничаващи тяхната клинична употреба.