Der Strom der Sputter-Ionen in einem Sputterverfahren wird durch die angelegte Spannung und die Art der Sputtertechnik bestimmt. Beim DC-Diodensputtern wird eine Gleichspannung von 500 - 1000 V angelegt, die ein Argon-Niederdruckplasma zwischen einem Target und einem Substrat zündet. Positive Argon-Ionen werden dann durch diese Spannung auf das Target beschleunigt, wodurch Atome aus dem Target herausgeschleudert und auf dem Substrat abgeschieden werden.
Beim RF-Sputtern wird ein Wechselstrom mit Frequenzen um 14 MHz verwendet. Dies ermöglicht das Sputtern von isolierenden Materialien, da die Elektronen so beschleunigt werden können, dass sie mit dem RF-Strom schwingen, während die schwereren Ionen nur auf die im RF-System erzeugte Durchschnittsspannung reagieren. Die Ionen werden durch die Selbstvorspannung (VDC) beeinflusst, die sie auf das Target beschleunigt und die der beim Gleichstromsputtern angelegten Spannung nahe kommt.
Der Strom der Sputter-Ionen steht in direktem Zusammenhang mit der angelegten Spannung und der Art der Sputtertechnik. Beim DC-Diodensputtern wird der Strom durch die 500-1000 V Gleichspannung bestimmt, während beim RF-Sputtern der Strom durch die Selbstvorspannung (VDC) bestimmt wird, die die Ionen auf das Target beschleunigt.
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Die beim HF-Sputtern verwendete Frequenz liegt in der Regel im Bereich von 5-30 MHz, wobei 13,56 MHz die häufigste Frequenz ist. Diese Frequenz wurde gewählt, weil sie in der ITU-Vollzugsordnung für den Funkdienst für industrielle, wissenschaftliche und medizinische Instrumente (ISM) vorgesehen ist, so dass sie keine Telekommunikationsdienste stören kann. Außerdem ist 13,56 MHz niedrig genug, um genügend Zeit für die Impulsübertragung von Argon-Ionen auf das Target zu haben, was für den Sputterprozess entscheidend ist.
Die Wahl von 13,56 MHz ist aus mehreren Gründen von strategischer Bedeutung:
ISM-Band-Zuweisung: Die Internationale Fernmeldeunion (ITU) hat 13,56 MHz als Teil des ISM-Bandes ausgewiesen, das speziell für industrielle, wissenschaftliche und medizinische Anwendungen bestimmt ist. Diese Zuweisung trägt dazu bei, Interferenzen mit anderen Funkfrequenzen zu vermeiden, und stellt sicher, dass der Sputterprozess ohne Unterbrechung oder Beeinträchtigung durch andere RF-basierte Technologien ablaufen kann.
Wirkungsgrad der Impulsübertragung: Bei dieser Frequenz ist die Zeitskala für die effiziente Impulsübertragung von Argon-Ionen auf das Zielmaterial günstig. Dies ist von entscheidender Bedeutung, denn bei einer höheren Frequenz hätten die Ionen nicht genügend Zeit, ihren Impuls effektiv zu übertragen, was zu einer weniger effizienten Sputterung führen könnte.
Dynamik der Elektronen: Die Frequenz von 13,56 MHz ist auch im Hinblick auf die Elektronendynamik ausgewogen. Bei höheren Frequenzen werden die Elektronen im Sputterprozess dominanter, was die Abscheidungseigenschaften verändern kann, so dass er der Elektronenstrahlverdampfung ähnlicher wird. Durch die Verwendung von 13,56 MHz hält der Prozess ein Gleichgewicht aufrecht, bei dem sowohl Ionen als auch Elektronen eine wichtige Rolle spielen, wobei die Ionen jedoch nicht immobilisiert werden, was eine effektive Sputterung gewährleistet.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Frequenz von 13,56 MHz bei der HF-Zerstäubung sowohl auf die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften als auch auf praktische Erwägungen im Zusammenhang mit der Physik der Ionen- und Elektronenwechselwirkungen während des Zerstäubungsprozesses zurückzuführen ist. Diese Frequenz gewährleistet einen effizienten und störungsfreien Betrieb des Sputtersystems und ist damit ideal für die Abscheidung von Dünnschichten, insbesondere für nichtleitende Materialien.
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Zahnkeramik wird gemeinhin auch bezeichnet alsZahnporzellan. Diese Bezeichnung ist besonders treffend, da Zahnkeramik häufig aus Porzellan hergestellt wird, einem keramischen Material, das für seine Festigkeit und seine ästhetischen Eigenschaften bekannt ist. Zahnporzellan wird für die Herstellung verschiedener Zahnersatzteile wie Kronen und Veneers verwendet. Es wird wegen seiner Fähigkeit, das natürliche Aussehen von Zähnen zu imitieren, und wegen seiner Verträglichkeit mit dem Mundmilieu ausgewählt. Zahnporzellan ist jedoch weicher als natürliches Dentin und erfordert eine Unterstützung durch die darunter liegende Zahnstruktur oder einen Haftvermittler, um Haltbarkeit und Funktionalität zu gewährleisten.
Zahnkeramik sind anorganische, nichtmetallische Materialien, die in der Regel aus Silikatmineralien gewonnen werden. Sie werden bei hohen Temperaturen in einem Dentalofen verarbeitet, der speziell für die Hitze und den Druck ausgelegt ist, die für die Herstellung von Zahnersatz erforderlich sind. Diese Materialien sind Bestandteil von Zahnersatzsystemen, die beschädigte oder fehlende Zahnstrukturen ersetzen oder reparieren. Trotz ihrer Ästhetik und Biokompatibilität sind Dentalkeramiken spröde und weisen eine geringere Zugfestigkeit auf, so dass zusätzliche Verstärkungen, wie z. B. metallkeramische Systeme, erforderlich sind, um ihre mechanische Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber den funktionellen Kräften in der Mundhöhle zu erhöhen.
Metallkeramiksysteme kombinieren die ästhetischen Eigenschaften von Keramik mit der mechanischen Festigkeit von Metallen. Diese Legierung wird bei Zahnrestaurationen verwendet, um eine dauerhafte und ästhetisch ansprechende Lösung zu bieten. Die Metallkeramikkrone beispielsweise ist für ihre Stabilität und Haltbarkeit bekannt, auch wenn bei ihrem Design darauf geachtet werden muss, dass sie unter Belastung nicht absplittert oder bricht, insbesondere bei Brücken mit mehreren Zähnen.
Zusammengefasst,Zahnporzellan oderDentalkeramik sind die alternativen Bezeichnungen für die in der Zahnmedizin verwendeten keramischen Werkstoffe. Diese Materialien sind von entscheidender Bedeutung für die Herstellung von Zahnersatz, der sowohl funktionell als auch ästhetisch ansprechend ist, obwohl sie von Natur aus spröde sind und zusätzliche Stützstrukturen benötigen.
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Dentalkeramiken in der Zahnmedizin lassen sich grob in verschiedene Typen einteilen, die jeweils spezifische Anwendungen und Eigenschaften aufweisen:
Kunstharz-Komposite: Diese Materialien werden aufgrund ihrer ästhetischen Eigenschaften und der Bedenken hinsichtlich Quecksilber in Zahnamalgamen für restaurative Zwecke verwendet. Sie bestehen aus einem Harzbindemittel, in der Regel einem aromatischen Dimethacrylat-Monomer, und einem keramischen Füllstoff wie pulverisiertem Quarz, kolloidalem Siliziumdioxid oder Silikatgläsern, die Strontium oder Barium für die Röntgentransparenz enthalten. Kompositkunststoffe sind weniger haltbar als Amalgam, insbesondere bei Restaurationen im Seitenzahnbereich, und können sich im Laufe der Zeit aufgrund des Abbaus der Verbindung zwischen Füllstoffpartikeln und der Matrix abbauen.
Zahnporzellan: Zahnporzellan ist eine Art unglasierte Keramik, die für die Herstellung von Kronen und Veneers verwendet wird. Es besteht zu etwa 60 % aus reinem Kaolin und zu 40 % aus anderen Zusätzen wie Feldspat, Quarz oder Oxiden, um Farbe, Härte und Haltbarkeit zu verbessern. Porzellan ist weicher als natürliches Dentin und erfordert eine Unterstützung durch die natürliche Zahnstruktur oder einen Haftvermittler.
Metall-Keramik-Systeme: Diese Systeme kombinieren die ästhetischen Eigenschaften von Keramik mit der mechanischen Festigkeit von Metallen. Sie werden verwendet, um dauerhaften und optisch ansprechenden Zahnersatz zu schaffen, der den funktionellen Kräften in der Mundhöhle standhält.
Technische Keramik (Hochleistungskeramik): Diese Keramiken werden für Hochtemperaturanwendungen, wie z. B. Zahnimplantate, verwendet. Sie werden in hochgradig gleichmäßigen Öfen bei Temperaturen von bis zu 1.120 °C (2.050 °F) verarbeitet, um eine präzise Formgebung und Bindung ohne Schrumpfung oder Verformung zu gewährleisten.
Jede Art von Dentalkeramik dient einem bestimmten Zweck in der Zahnmedizin, von ästhetischen Restaurationen bis hin zu dauerhaften Prothesen, und wird entsprechend den spezifischen Bedürfnissen des Patienten und der klinischen Situation ausgewählt.
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Porzellankronen sind bekannt für ihr natürliches Aussehen. Sie werden wegen ihrer Sichtbarkeit häufig für Frontzähne verwendet. Porzellan ist ein langlebiges Material, das denselben Belastungen standhält wie natürliche Zähne. Außerdem ist es leicht und lässt sich gut formen und anpassen.
Porzellankronen können an die Farbe Ihrer natürlichen Zähne angepasst werden, so dass sie sich nahtlos in den Rest Ihres Lächelns einfügen. Deshalb werden sie oft für kosmetische Zwecke bevorzugt.
Es gibt verschiedene Arten von Porzellankronen. Porzellan-Metall-Kronen (PFM) haben einen Metallkern, der mit einer Porzellanschicht überzogen ist. Diese Kronen sind sowohl ästhetisch ansprechend als auch haltbar. Sie können sowohl für Front- als auch für Backenzähne eine gute Wahl sein. Allerdings besteht die Gefahr, dass der Porzellananteil im Laufe der Zeit absplittert oder abbricht.
Eine weitere Möglichkeit sind Vollkeramik- oder Vollporzellan-Kronen. Diese Kronen bestehen vollständig aus Keramik und sind wegen ihres natürlichen Aussehens beliebt. Sie können an die Farbe Ihrer natürlichen Zähne angepasst werden und sind im Vergleich zu PFM-Kronen weniger anfällig für Abplatzungen. Allerdings sind sie möglicherweise nicht so haltbar wie PFM-Kronen und können die benachbarten Zähne schwächen.
Es ist wichtig zu wissen, dass Zahnporzellan, einschließlich der für Kronen verwendeten, weicher ist als Dentin, das harte Gewebe im Mund. Daher müssen sie entweder von der natürlichen Zahnsubstanz oder von einem Befestigungsmittel gestützt werden, das an beiden Oberflächen haftet.
Insgesamt bieten Porzellankronen eine natürlich aussehende Option für Zahnersatz. Sie können an die Farbe und Form Ihrer natürlichen Zähne angepasst werden, um ein nahtloses und ästhetisch ansprechendes Ergebnis zu erzielen.
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