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2. Materiales2.1 Propiedades

Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica profesional.

Objetivos:

www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-1-Propiedades-Versión 04.09

Dr. Willy H. GerberInstituto de Física

Universidad AustralValdivia, Chile

Tipo de materiales

CompuestosCerámicas (Porcelanas)CementosAmalgamaOroCera


Compuestos


Compuestos


Composición Composición

Prop

ieda

des

Prop

ieda

des

Propiedades pueden ser “reguladas”

Cerámicas


Porcelanas – cerámica basada en Potasio y Silicato de Aluminio

Cristales y poros

Fase no cristalina

Firmeza por detener rupturas en cristales y poros.

Cerámicas

Propiedades física- Densidad 1.0 – 3.8 g/cm3- Punto de fusión:

-Alto 1288C – 1371C-Medio 1093C – 1268C-Bajo 871C – 1066C

- Coeficiente de expansión térmica: 1-15 ppm/C

Propiedades químicas-Baja Reactividad-Baja Absorción

Propiedades mecánicas- Modulo de elasticidad bajo compresión 306 MPa - Modulo de elasticidad bajo tensión 30.6 MPa- Fácil ruptura y propagación de grietas (%EL < 1%)

Propiedades biológicas- Inerte


1 psi = 6369 Pa

!

Tipo de materiales


Sintering

Vitrificación(liquidificación de solo algunas partículas)

LiquificaciónFusión

Composición

Tem

pera

tura

(C)

Porcelanasdentales

Liquido

Cemento dental


Principal uso: sello de cavidades

Estructura del Composite

Partículas cerámicas

Liquido in o orgánico

Partículas residuales

Matriz

Polvo refuerza matriz

Cemento dental


Factores que afectan-Temperatura-Humedad-Concentración-Forma de mezclar

% d

e re

acci

ón

Tiempo

Frec

uenc

ia

Mezcla preparada por 20 asistentes distintos

Medio

Resistencia por tensión (MPa)

Cementos dentales

Propiedades física- Densidad- Punto de fusión- Coeficiente de expansión térmica

Propiedades químicas- Baja Reactividad- Baja Absorción

Propiedades mecánicas- Modulo de elasticidad bajo compresión 75 MPa - Modulo de elasticidad bajo tensión - Fácil ruptura y propagación de grietas

Propiedades biológicas-Inerte-Varia en pH 2 (inicio), 4.2 (3 min) 6 (1 hora) a 7 (48 horas)


Cementos dentales


Resi

sten

cia

rela

tiva

(%)

Porosidad (%)

Amalgama


Bajo Cobre (tratamiento de caries):

Alto Cobre (tratamiento de cavidades):

Amalgama


Ag

Sn

Cu

Zn

In

Pd

Cementos dentales

Propiedades mecánicas-Modulo de elasticidad , bajo compresión

-Bajo cobre 380 MPa-Alto cobre 414 MPa

-Modulo de elasticidad, bajo tensión-Bajo cobre 51.0 MPa-Alto cobre 38.2 MPa

-Flujo de corto plazo < 5 hrs-Bajo cobre 1-3%-Alto cobre <1%

-Flujo de mediano plazo 3 a 24 horas-Bajo cobre 1%-Alto cobre <1%


Propiedades física-Densidad-Punto de fusión-Coeficiente de expansión térmica

-25 ppm/C (diente 9-11 ppm/C)-Estabilidad clínica

-Bajo cobre 4- 5 años-Alto cobre 8-12 años

Propiedades químicas-Baja Reactividad-Baja Absorción

Propiedades biológicas- Peligro por mercurio, limite: 50 μg/m3

Fallas por corrosión


(1) Corrosión Galvánica(2) Corrosión estructural (corrosión galvánica localizada)(3) Corrosión por concentración(4) Corrosión por tensión

Formaciónde placa

Superficie limpiaAlto potencial O2(catódico)

Formación de placabajo potencial O2(anódico)

Fallas por corrosión


[Sn-Hg] ---> [Sn] + saliva ---> [Sn-O-Cl] (soluble) ---> [Sn] + saliva ---> [Sn-O] (insoluble) ---> [Hg] + [Ag-Sn] ---> [Ag-Hg] + [Sn-Hg]

Amalgama de bajo cobre

Amalgama de alto cobre

Amalgama se vuelve “esponja”

[Cu-Sn] ---> [Sn] + saliva ---> [Sn-O-Cl] (soluble) ---> [Sn] + saliva ---> [Sn-O] (insoluble) ---> [Cu] + saliva ---> [Cu-Cl] (soluble)

Amalgama se daña en la superficie

Problema ambiental: niéveles de Mercurio


Año

Cont

enid

o de

mer

curio

(% d

el p

eso)

Tratamiento de la superficie


Superficies original

Terminadogrueso

Terminadofino

Pulido

Otros materiales: Cera


Composición (%)

Tem

pera

tura

(C)

Liquido

Liquido + Solido

Solido

Derretimiento completo

Solidificación completa

Otros materiales: Cera


Temperatura (C)

Expa

nsió

n (%

)

Contacto

Dr. Willy H. [email protected]

Instituto de FísicaUniversidad Austral de ChileCampus Isla TejaCasilla 567, Valdivia, Chile


mailto:[email protected]

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