Keramik

Keramik (vom griechischen keramos = Erde) bezeichnet keramische Massen bzw. Werkstoffe. Diese sind meist nichtmetallische, anorganische Materialien, die aufgrund ihrer ausgezeichneten Eigenschaften wie Gewebefreundlichkeit, natürliches Aussehen, hohe Bioverträglichkeit, Farbbeständigkeit, Härte und chemische Widerstandsfähigkeit in der Zahnheilkunde als Grundlage für künstliche Zähne, zahnfarbene Zahnersatzarbeiten, Füllungen und Implantate dienen. Keramische Massen gelten als Schlüsseltechnologien der Zukunft, mit dem Ziel, metallische Werkstoffe in der Mundhöhle vollständig zu ersetzen.

Die physikalischen Eigenschaften keramischer Werkstoffe können durch das Verhältnis von Pulver zu Flüssigkeit beim Anmischen beeinflusst werden. Üblicherweise werden diese Materialien aus Pulver und Modellierflüssigkeit angerührt, verdichtet und anschließend gebrannt. Je nach Flüssigkeitsmenge können Dichte und Porosität variieren, wobei keine direkte Korrelation zwischen Mischungsverhältnis und Porosität besteht. Daher muss die optimale Anmischung individuell bestimmt werden.

Keramik hat eine hohe Ähnlichkeit zur natürlichen Zahnhartsubstanz, insbesondere in Bezug auf Lichtbrechung, Brillanz und Festigkeit. Licht, das in die Zahnoberfläche eintritt, wird durch die keramischen Schichten geleitet, was dem Zahnfleisch eine vitale, frisch-rosa Farbe verleiht. Metallgestützte Restaurationen hingegen blockieren diese Lichtdurchleitung und können die Umgebung optisch „leblos“ wirken lassen.

Vollkeramische Restaurationen bieten ästhetisch unübertroffene Möglichkeiten im Frontzahnbereich. Auch im Seitenzahnbereich sind vollkeramische Inlays und Teilkronen kaum von der natürlichen Zahnsubstanz zu unterscheiden. Mit vollkeramischen Stiftkernaufbauten können zerstörte Zahnstümpfe wiederhergestellt werden. Zudem weist die glasierte Oberfläche von Keramik eine geringe Plaque-Retention auf, was die Mundhygiene bei parodontal geschädigten Gebissen erleichtert und die Prognose verbessert.

Die Verwendung von Keramik in der Zahnheilkunde reicht über 200 Jahre zurück. Die Einführung der Schmelz-Dentin-Adhäsivtechnik (Klebetechnik) hat die Bedeutung von Keramik erheblich gesteigert. Diese Technik ermöglicht es, minimalinvasiv zu arbeiten und Zahnsubstanz zu schonen.

Eigenschaften von Keramik

Keramik wird als „bio-inert“ bezeichnet und ist aufgrund folgender Eigenschaften gut verträglich:

Unbedenkliche Inhaltsstoffe (z. B. Silizium-, Aluminium-, Natrium- und Kaliumoxide) Sehr geringe Löslichkeit und hohe Stabilität im Mundhöhlenmilieu Geringe Plaqueanlagerung Keine Interaktionen mit anderen Werkstoffen Keine chemische Zersetzung oder Bildung giftiger Abbauprodukte Arten keramischer Werkstoffe in der Zahnheilkunde

Polykristalline oxidische Keramiken: Dazu zählen Aluminiumoxid (Al₂O₃) und Zirkonoxid (ZrO₂). Diese Werkstoffe bestehen aus einem Gefüge kleiner Kristalle und werden aus synthetisierten Pulvern hergestellt. Die Festigkeit wird durch Dichtsintern erreicht. Die Befestigung im Mund erfolgt meist konventionell mit Befestigungszementen.

Glaskeramiken: Diese bestehen aus kristallinen und glasartigen Phasen. Sie bieten gezielte Einstellmöglichkeiten für physikalische und mechanische Eigenschaften und werden meist adhäsiv mit speziellen Klebern befestigt.

Infiltrierte Keramiken: Dabei wird ein poröses, vorgesintertes Gerüst mit Mehrkomponentenglas infiltriert. Diese Systeme werden ebenfalls adhäsiv befestigt.

Die Befestigung vollkeramischer Restaurationen ist komplex und umfasst mehrere Schritte. Moderne Adhäsivsysteme verbinden die Keramik mit der Zahnhartsubstanz, während Ätz- und Beschichtungsverfahren einen festen Verbund zwischen Keramik und Befestigungsmaterial gewährleisten.

Historische Entwicklung der Keramik

20.000–4.000 v. Chr.: Tongefäße, Lehmziegel 750 v. Chr.: Dachziegel Um Christi Geburt: Massenherstellung von Öllampen, Fensterscheiben aus rohem Glas 1708: Erfindung des europäischen Porzellans (Joh. Friedrich Böttger) 1808: Herstellung von Zahnersatz 1887: Bayer-Verfahren (Gewinnung von Aluminiumoxid) 1949–1969: Einführung technischer Keramiken (z. B. für Gelenkprothesen) 1980er Jahre: Programme zur Materialforschung und Fahrzeugtechnik