歯科用貴金属販売                      
有限会社エフ・イー・エー

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Supports
    
    貴金属元素の役割
 
Dental Precious Metals

FEA EAST ALLOY
 Supports  
 歯科用貴金属合金に含まれる金属元素とその特徴・役割について 
 
 金 (Au)        密度(比重) 19.3    融点     1060℃
 
 特徴
 ・豊かな黄金色を出す
 ・他元素と合金化しやすい
 ・耐変色性・耐蝕性の向上
 ・延性・加工性の向上
 ・銅を伴って時効硬化する
 ・比重が大きくなる
   
 白金 (Pt)        密度(比重) 21.4    融点     1773℃
 特徴
 ・機械的性質の向上
 ・耐蝕性の向上
 ・合金を白色化させる
 ・合金の融点を上げる
 ・合金の熱膨張係数を下げる
   
 パラジウム (Pd)     密度(比重) 12.03   融点     1554℃
 特徴
 ・白金同様の機械的性質の向上
 (密度が白金の約半分なのでコスト性がよい)
 ・耐蝕性の向上 
 ・合金を白色化させる
 溶解中に炭素などのガスを吸収しやすい
パラジウムは溶解時に発生する炭素・水素・酸素などを吸収しやすく、特にMB用パラジウム系合金では溶解の際に金属劣化
を起こしやすく、吸収したガスを陶材焼成中に放出する可能性が高くなります。
                                           
         
 カーボンルツボでMB用パラジウム系メタルを溶解  左の写真の溶解したメタルの組織写真
                                                写真:山本貴金属地金樺供
 
 銀 (Ag)         密度(比重) 10.49   融点     961℃
 
 特徴
 ・合金の融点を下げる
 ・延展性の向上(特に金合金)
 ・合金の熱膨張係数を上げる
 ・ロウ着強度の向上
 ・鋳造性の向上
 ・酸化膜の色調の向上(MB用メタル)
 ・陶材を黄変させる
   
 銅 (Cu)         密度(比重)  8.96   融点     1083℃
 
 特徴
 ・機械的性質の向上(硬くなるが脆くならない)
 ・金・白金・銀・パラジウムと合金化し時効硬化する
 ・偏析の少ない合金を作る
 ・耐蝕性が悪くなる
 ・合金の色調を赤くする
 ・熱処理効果の向上
   
銅の含有量によって軟化熱処理・硬化熱処理の効果に違いがあります
  Au72% Cu15%の金合金の場合                               
1.アズキャスト  HV265
2.軟化熱処理後  HV163
3.硬化熱処理後  HV285
アズキャスト時の結晶の大きさに比べ軟化熱処理後は大きく、
硬化熱処理後は小さく密に詰まっていいます
                       写真:山本貴金属地金樺供
 
  Au77% Cu10%の金合金の場合
  
1.アズキャスト  HV265
2.軟化熱処理後  HV163
3.硬化熱処理後  HV285
アズキャスト時の結晶の大きさと軟化熱処理後も、
硬化熱処理後もあまり変化がありません

                      
写真:山本貴金属地金樺供

銅が15%含有されている金合金のほうは、アズキャスト時と軟化熱処理後と硬化熱処理後のHvの数値が大きく変化して
いるのに対して、銅が10%含有されている金合金のほうは、Hvの数値があまり変化していないことがわかります。
また、アズキャスト時の硬さも銅15%含有の金合金のが硬いです。
このことから、金属床などの熱処理の硬化を期待したいケースや硬さを必要とするケースでは、銅の含有量に注意して
メタルを選んで頂くとよいと思います。
 
 インジウム (In)         密度(比重)  7.31   融点    156℃
 スズ (Sn)            密度(比重)  7.3    融点    232℃
 
 特徴
 ・陶材との科学的結合が強固になる(ボンディング材) 
 ・脱酸材として働き合金の流動性を向上させる
 ・ソルダーなどに添加して融点を下げる(インジウム)
 ・合金を強化する(スズ)
 ・銅の変わりに添加し黄金色化させる(インジウム)
 ・添加量を多くすると脆くなる(スズ)
   
 亜鉛 (Zn)            密度(比重)  7.13    融点    419℃
 
 特徴
 ・脱酸材として効果的
 ・合金の流動性の向上
 ・合金の融点を下げる
 ・添加量が多くなると脆くなる
   
亜鉛の鋳造時の脱酸効果について
純金をカラットメタルで割った18K合金で鋳造した物                         写真:山本貴金属地金樺供
純金を割って作った18Kの成分







3元素のみ

ところどころに黒い部分があるのがわかります。また結晶と結晶の境目が黒くなっています。
鋳造時に取り込んでしまった酸化物です。
 
メーカーの製品の18K合金で鋳造した物
製品の18Kの成分



白金





亜鉛

イリジウム

製品の18Kは純金をカラットメタルで割った18Kに比べ、黒い部分もなく、結晶と結晶の隙間もそれほど黒くありません
 
  イリジウム (Ir)            密度(比重) 22.4    融点   2457℃
  ルテニウム (Ru)            密度(比重) 12.41    融点  2500℃
 
 特徴
 ・微量の添加で合金の結晶が微細化する
 
 イリジウム・ルテニウムの微細化効果について
純金をカラットメタルで割った20K合金で鋳造した物                        写真:山本貴金属地金樺供
純金を割って作った20Kの成分








メーカーの製品の20K合金で鋳造した物
製品の20Kの成分



白金





亜鉛

イリジウム

2つの写真をでもわかるように、純金を割った20Kは結晶の一つ一つが大きいのに対して、イリジウム含有の製品の20K
は結晶の一つ一つが小さく密に詰まっています。
このことから純金を割ってつくる20Kより製品の20Kのほうが、硬く・耐変色耐蝕性に優れているといえます。
 
 ガリウム (Ga)            密度(比重) 5.91    融点     29.8℃
 
 特徴
 ・パラジウム系MB合金の融点を下げる
 ・機械的性質の低下
 ・酸化膜が不安定(MB合金) 
 
 
 
 
 
 
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