ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ГОСТР 55651 —

2013

(ISO/TS 14569-2:2001)

МАТЕРИАЛЫ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЕ

Методы испытаний на износостойкость

Часть 2

Методы моделирования окклюзионного износа

ISO/TS 14569-2:2001 Dental materials — Guidance on testing of wear — Part 2:

Wear by two-and/or three body contact (MOD)

Издание официальное

Москва

Стандартииформ

2014

ГОСТ P 55651—2013

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Минздравсоцразвития России» на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного документа, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 279 «Зубоврачебное дело»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 октября 2013 г. № 1203-ст

4    Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному документу ISOrrS 14569-2:2001 «Материалы стоматологические. Методы испытаний на износостойкость. Часть 2. Износ при контакте двух к/или трех тел» (ISO/TS 14569-2:2001 «Dental materials — Guidance on testing of wear — Pari 2: Wear by two-and/or three body contact») путем внесения дополнительного раздела 12 «Метод испытания — ЦНИИС». выделенного в тексте стандарта курсивом.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного документа для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (подраздел 3.5)

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правипа применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты». а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном указатепе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

©Стандартинформ. 2014

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

II

ГОСТ P 55651—2013

Содержание

1    Область применения..................................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................................2

3    Термины и определения...............................................................2

4    Метод испытания — ДИН..............................................................3

4.1    Принцип метода..................................................................3

4.2    Условия испытания................................................................3

4.3    Аппаратура и материалы...........................................................3

4.4    Приготовление...................................................................4

4.5    Проведение испытания............................................................4

4.6    Расчет и представление результатов.................................................4

4.7    Протокол испытаний...............................................................6

5 Метод испытания — АСТА.............................................................6

5.1    Принцип метода..................................................................6

5.2    Условия испытания................................................................6

5.3    Аппаратура и материалы...........................................................6

5.4    Приготовление образцов для испытания..............................................7

5.5    Проведение испытания............................................................9

5.6    Расчет и представление результатов.................................................9

5.7    Протокол испытаний..............................................................10

6    Метод испытания — Цюрих............................................................10

6.1    Принцип метода.................................................................10

6.2    Условия испытания...............................................................10

6.3    Аппаратура и материалы..........................................................11

6.4    Приготовление..................................................................11

6.5    Проведение испытания...........................................................11

6.6    Расчет и представление результатов................................................12

6.7    Протокол испытаний..............................................................13

7    Метод испытания — Алабама..........................................................13

7.1    Принцип метода.................................................................13

7.2    Условия испытания...............................................................13

7.3    Аппаратура и материалы..........................................................13

7.4    Приготовление..................................................................14

7.5    Процедура......................................................................14

7.6    Расчет и представление результатов................................................15

7.7    Протокол испытаний..............................................................15

8    Метод испытания — Фрайбург.........................................................16

8.1    Принцип метода.................................................................16

8.2    Условия испытания...............................................................16

8.3    Аппаратура и материалы..........................................................16

8.4    Приготовление..................................................................16

8.5    Проведение испытания...........................................................17

8.6    Расчет и представление результатов................................................17

8.7    Протокол испытаний..............................................................17

III

9    Метод испытания — Миннесота........................................................18

9.1    Принцип метода.................................................................18

9.2    Условия испытания...............................................................18

9.3    Аппаратура и материалы..........................................................18

9.4    Приготовление..................................................................18

9.5    Проведение испытания...........................................................19

9.6    Расчет и представление результатов................................................19

9.7    Протокол испытаний..............................................................20

10    Метод испытания — OHSU...........................................................20

10.1    Принцип метода................................................................20

10.2    Условия испытания..............................................................20

10.3    Аппаратура и материалы.........................................................21

10.4    Приготовление.................................................................21

10.5    Проведение испытания..........................................................22

10.6    Расчет и представление результатов...............................................22

10.7    Протокол испытаний.............................................................22

11    Метод испытания — Ньюкасл.........................................................23

11.1    Принцип метода................................................................23

11.2    Условия испытания..............................................................23

11.3    Аппаратура и материалы.........................................................23

11.4    Приготовление..................................................................23

11.5    Проведение испытания...........................................................24

11.6    Расчет и представление результатов...............................................24

11.7    Протокол испытаний.............................................................25

12    Метод испытания — ЦНИИС........................................................25

12.1    Принцип метода................................................................25

12.2    Условия испытания.............................................................25

12.3    Аппаратура и материалы.......................................................25

12.4    Приготовление.................................................................26

12.5    Проведение испытания..........................................................27

12 6 Расчет и представление результатов ...........................................27

12.7    Протокол испытаний...........................................................28

Библиография........................................................................29

IV

ГОСТ P 55651—2013 (ISO/TS 14569-2:2001)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАТЕРИАЛЫ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЕ Методы испытаний на износостойкость Часть 2

Методы моделирования окклюзионного износа

Dental materials Guidance on testing of wear Part 2 Modeling methods of occlusal wear

Дата введения — 2014—09—01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний материалов для оценки сопротивления износу, происходящему на окклюзионных поверхностях реставраций, натуральных или искусственных зубов в результате физиологических воздействий в ротовой полости. Некоторые из предложенных методов включают также износ от воздействия пищевых продуктов или только истирание продуктами, или совместно с износом при прямом контакте. Методы испытаний на износостойкость представлены в таблице 1.

Настоящий стандарт не применим для таких случаев, как краевое нарушение и убыль материала реставрации от действия химических процессов, набухания, обламывания краев или износ от чистки зубной щеткой.

Таблица 1 — Методы испытаний на износостойкость, включенные в настоящий стандарт

Раздел Метод испытания Антагонист Среда Характер движения Материал сравнения Метод измерения 4 ДИН AljOj нго Скольжение Листовой полиметилметакрилат Массовый или профилометрия 5 Acta Сталь или стоматологический материал Рис, распыленная шелуха проса Скольжение — Профилометрия 6 Цюрих Зубная эмаль нго Удар и скольжение Из предыдущего испытания Профилометрия 7 Алабама Полиацеталь Шарики ПММА Удар и скольжение — Растровая электронная микроскопия (РЭМ) 8 Фрайбург А*А нго Скольжение Листовой полиметилметакрилат Массовый или профилометрия 9 Миннесота Зуб н2о Скольжение — Профилометрия

Издание официальное

Окончание таблицы 1

Раздел Метод испытания Антагонист Среда Характер движения Материал сравнения Метод измерения 10 OHSU (Орегонский университет здравоохра нения) Зубная эмаль Маковые семена Удар и скольжение — Профилометрия и видеоизображения 11 Ньюкасл Мыльный камень или зубная эмаль нго Скольжение — Профилометрия 12 ЦНИИС Зуб нр Скольжение — Массовый или профюломвтрия

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий межгосударственный стандарт

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная Общие технические условия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю к Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия) Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение. на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

Примечание — См также термины и определения, приведенные в ссылках [5], [7J. [8] и [9]

3.1    абразивность (abrasivity): Способность материала или вещества вызывать абразивный износ.

3.2    абразивный износ (abrasive wear): Износ под воздействием твердых частиц или выступов, оказывающих давление и двигающихся вдоль твердой поверхности.

Примечание — Абразивный износ подразделяют на «абразивный износ при контакте двух тел» или «абразивный износ при контакте трех тел».

3.3    абразивный износ при контакте двух тел (two-body abrasion): Абразивный износ, при котором шероховатости, оказывающие режущее действие, расположены на одной или на обеих поверхностях.

3.4    абразивный износ при контакте трех тел (three-body abrasion): Абразивный износ, при котором абразивные частицы являются несвязанными частицами, находящимися в суспензии.

3.5    адгезивный износ (adhesive wear): Износ, связанный с локальным склеиванием контактирующих твердых поверхностей и приводящий к перемещению материала межау двумя поверхностями или к потере материала с одной или другой поверхности.

3.6    истирание (attrition): Тип абразивного износа при контакте двух тел. когда зубы или реставрации находятся в окклюзионном контакте.

Примечание — В ротовой полости данный тип абразивного износа в основном происходит в результате действия более чем одного механизма истирания

2

ГОСТ P 55651—2013

3.7    коррозионный износ (corrosive wear): Износ, при котором значительное место занимают химическая или электрохимическая реакция.

Примечание — Коррозионный износ может возникнуть в результате взаимодействия с веществами, обладающими таким размягчающим действием по отношению к поверхности, что поверхность стирается под действием противолежащей поверхности (например, эрозия, связанная с диетой или с ситуацией при отрыгивании пищи).

3.8    эрозия (трибология) [erosion (tribology)): Постепенная потеря исходного материала с твердой поверхности из-за механического взаимодействия между этой поверхностью и пищей, многокомпонентной жидкостью или твердыми частицами.

3.9    усталостный износ (fatigue wear): Износ твердой поверхности, вызванный ее разрушением, связанным с усталостью материала.

Примечание — Эта ситуация чаще наблюдается при перекатывании контактирующих поверхностей, чем при скольжении

3.10    износ (wear): Потеря поверхностных слоев материала, вызванная механическим контактом, движением твердого или жидкого тела относительно поверхности материала, химическим воздействием или химическим и механическим воздействием одновременно.

Примечание — Данная терминология может в некоторых случаях отличаться от терминологии, принятой в промышленности, поскольку те механизмы, которые могут оказаться важными для процессов в промышленности. не происходят в полости рта Также истирание в полости рта обычно вызывается несколькими различными механизмами, действующими одновременно

4 Метод испытания — ДИН

4.1    Принцип метода

Два образца скользят относительно друг друга в воде под определенной нагрузкой при комнатной температуре. Потерю вещества в результате износа определяют взвешиванием или другими методами и записывают как изменение высоты образца в результате истирания. В зависимости от применяемого метода значение потери вещества может быть очень мало. В таком случае можно определить объем истирания с помощью сканирования поверхности профилометром, лазерным сканером или любым другим эквивалентным методом. Представленные рекомендации испытания на износостойкость разработаны для пластмассовых облицовок, коронок и мостовидных протезов, поэтому в качестве материала сравнения или контрольного материала был выбран полиметилметакрилат (ПММА). Контрольный материал испытывают одновременно с испытуемым образцом и с антагонистом из того же материала, который применяют для испытуемого образца. Результат истирания испытуемого материала следует всегда сравнивать со значением для ПММА как материала сравнения или контрольного материала.

4.2    Условия испытания

Испытания на износостойкость проводят при температуре (23 ± 2) °С и относительной влажности (50 ±10)%.

4.3    Аппаратура и материалы

4.3.1    Испытательное оборудование для износа, позволяющее регулировать следующие параметры:

-    давление на образец истирающим антагонистом должно быть от 8 до 10 Н/мм^:;

-    истираемую поверхность следует нагружать и разгружать через установленные интервалы:

-скорость, при которой два истирающих тела скользят друг относительно друга, должна быть не

более 100 мм/с:

-    температура воды, в которой находятся образцы, должна быть (23 ± 2) °С.

4.3.2    Деионизированная вода в соответствии с ГОСТ 6709.

4.3.3    Материал антагониста, плотно спеченный оксид алюминия или любой другой материал, который можно использовать в испытании в качестве антагониста.

Примечание — Материал, приведенный в DIN/VDE 0335, часть 3 (материал из группы С700 Тип 799) был признан подходящим

3

4.3.4    Три образца сравнения или контрольных образца, изготовленных из линейного несшитого и непластифицированного ПММА молекулярной массой свыше 1000000.

Примечание — Примерами подходящих материалов промышленного производства являются Plexiglas, Perspex и Acrylrte Эта информация предоставлена для удобства пользователей настоящего стандарта и не требует подтверждения стандартами ИСО на эти продукты

Оборудование для определения объема износа образцов — весы с пределом допустимой погрешности 0.1 мг

Можно также применять профилометр или лазерный сканер с программным обеспечением для автоматического регистрирования данных и подсчета результатов.

4.4    Приготовление

4.4.1    Приготовление образцов

Образцы готовят согласно инструкциям изготовителя. Формы для изготовления образцов должны быть сконструированы в соответствии с требованиями применяемого испытательного оборудования. Приготавливают шесть образцов. Все образцы должны быть отшлифованы и отполированы по инструкции изготовителя. Перед началом испытания все образцы выдерживают в воде при температуре (37 ± 1) °С в течение семи дней. Если износ определяют по потере массы, то необходимо определить плотность р каждого образца после выдержки его в воде (по закону Архимеда, см. [10.

4.4.2    Приготовление образцов сравнения

Образцы сравнения можно вырезать из листа линейного несшитого непластифицированного ПММА молекулярной массой свыше 1000000.

Примечание — ПММА используют при испытании полимерных материалов, при испытании керамики и металлов следует использовать другие образцы сравнения

4.4.3    Антагонист

Если в качестве антагониста применяют плотно спеченный оксид алюминия, его поверхность следует подвергнуть пескоструйной обработке порошком корунда с частицами размерами (150 ± 20) мкм при давлении 4 бар и на расстоянии 2—3 см. Пескоструйную обработку проводят до тех пор. пока поверхность не станет однородной и матовой. Значение шероховатости Ra (среднее значение измеряемых расстояний шероховатого профиля) должно быть приблизительно 0,75 мкм.

4.5    Проведение испытания

4.5.1    Гравиметрический метод

Образцы удаляют пинцетом из воды, вытирают чистым сухим полотенцем до исчезновения видимой влаги, проветривают на воздухе в течение 15 с и взвешивают через 1 мин после удаления из воды с точностью 0,0002 г. Взвешивают каждый из шести испытуемых образцов и образцы сравнения перед и после испытания на износ. Записывают массу в мг, перед испытанием износа как гп, и после испытания как т₂.

Испытания на износ проводят на оборудовании с характеристиками, приведенными в 4.3.1.

На каждом образце определяют площадь износа испытуемого материала с помощью прозрачного шаблона или микрометра. Записывают данную площадь как S. мм*.

4.5.2    Профилометрический метод

Измеряют профиль поверхности каждого из шести испытуемых образцов и образцов сравнения до и после износа сканированием поверхности лолинейно. Значения профиля записывают в каждой точке, отстоящей от соседней не более чем на 100 мкм.

4.6    Расчет и представление результатов

4.6.1 Гравиметрический метод

Подсчитывают высоту износа Н и относительный износ по следующим формулам:

(т, -т_г)Ю00

pS

4

4.7 Протокол испытаний

Протокол испытаний должен содержать, как минимум, следующую информацию:

a)    ссылку на настоящий стандарт;

b)    материал сравнения (ПММА или другой);

c)    материал, применяемый в качестве антагониста;

d)    среднюю высоту износа антагониста;

e)    среднюю высоту износа материала сравнения Hji О среднюю высоту износа испытуемого материала Н; д) относительный износ испытуемого материала Hj,

h) максимальную высоту износа испытуемого материала Н _>х;

I) объем износа относительно материала сравнения Vj,

j)    плотность испытанного материала р;

k)    плотность материала сравнения р^

О тип иглы для профилометрии, если использован в испытании; т) сведения об ответственном исполнителе и его личную подпись.

5 Метод испытания — АСТА

5.1    Принцип метода

Для проведения испытания методом АСТА применяются два вращающихся в разных направлениях круга. Значения скоростей вращения кругов должны отличаться на 15 %. так чтобы возникал эффект пробуксовки. Круги расположены на малом расстоянии друг от друга, и при вращении возникает их кратковременный контакт. Испытуемые образцы размещают по окружности одного из кругов, а образцы-антагонисты размещают на другом круге. Следовательно, можно провести сразу несколько экспериментов истирания за один проход. Силу, с которой два круга воздействуют друг на друга, следует поддерживать около 15 Н. Оба круга помещают в суспензию рисовых зерен и шелухи белого проса в буферном растворе. Во время испытания на износ, которое продолжается около 55 ч. круг-антагонист прочерчивает дорожку или желоб на поверхности испытуемого образца, оставляя неповрежденной поверхность с обеих сторон дорожки износа, которую можно использовать в качестве контроля или поверхности сравнения для определения износа.

Потерю материала в результате износа можно определить по дорожке, оставленной на каждом образце, с помощью профилометра или другим эквивалентным методом.

Этот метод позволяет определять износ испытуемых материалов при различных материалах-ан-тагонистах. Включение материала сравнения в каждое испытание необязательно.

5.2    Условия испытания

Испытания на износ проводят при температуре (23 ± 2) °С и относительной влажности (50 ± 10) %.

5.3    Аппаратура и материалы

5.3.1    Испытательное оборудование для износа, позволяющее регулировать следующие параметры:

-    давление от истирающего круга-антагониста на круг с образцами должно быть 15 Н;

-    скорость вращения двух истирающих кругов должна быть около 1 об/с и обеспечивать разницу в скоростях движения поверхностей испытуемого образца и антагониста равную 15 %. Испытательная установка для износа должна также быть оборудована мешалкой для истирающей суспензии и средствами. предотвращающими испарение воды из этой суспензии.

Примечание — 15% пробуксовка при частоте 1 Гц. при которой отрегулирована установка, составляет около 23 мм/с. если используют круг диаметром 48 мм

5.3.2    Дистиллированная вода в соответствии с ГОСТ 6709

5.3.3    Истирающая суспензия, в состав которой входят рисовые зерна, шелуха белого проса, распределенные в буферном растворе КН_; Р0₄ с NaOH и консервант, такой как МаМ,(азид натрия) или Thiomarsal.

6