Właściwości fizyko - mechaniczne:

WŁAŚCIWOŚCI

• biologiczne
• fizyczne

– zmiany objętościowe
– elektryczne
– mechaniczne
– reologiczne

Materiały stomatologiczne

powinny być biokompatybilne,

tzn:

•nietoksyczne (dla pacjenta, lekarza i

personelu pomocniczego)

•nie drażniące jamy ustnej i tkanek zęba

•pozbawione właściwości alergizujących

•nie mutagenne ani kancerogenne

WŁAŚCIWOŚCI FIZYKO -

MECHANICZNE

•

SZKLIWO

ZĘBINA

• Odporność na zgniatanie

100 – 380 250 –

350 (MPa)

Twardość w skali Knoop’a

360 – 390 75

(KHN)

Współczynnik rozszerzalności

11,4

8,3

cieplnej

(ppm/

Przewodność cieplna

0,88 0,59

ZMIANY OBJĘTOŚCIOWE

• Mogą pojawić się podczas:

– wiązania materiału

jako wynik reakcji

chemicznej (skurcz polimeryzacyjny

materiałów kompozytowych)

– w wyniku zmian temperatur

w jamie

ustnej (materiały i tkanki zęba)

• Najczęściej rozszerzalność

termiczna materiałów stosowanych
do wypełnień

nie jest równa

rozszerzalności szkliwa i zębiny

• Różnica ta prowadzi do

mikroprzeciekania

płynów jamy

ustnej pomiędzy wypełnienie a ząb

LINIOWY WSPÓŁCZYNNIK

ROZSZERZALNOŚCI TERMICZNEJ

MATERIAŁU

• jest miarą tego, jak bardzo

materiał rozszerza się na
jednostkę długości przy
podgrzaniu o 1 stopień

LINIOWY WSPÓŁCZYNNIK

ROZSZERZALNOŚCI TERMICZNEJ

dla

materiałów stomatologicznych w zakresie

temperatur od 20

do 50

• MATERIAŁ

WSPÓŁCZYNNIK (x 10

-6

• Porcelana

• Ludzki ząb

10 – 15

• Stopy złota

12 – 15

• Amalgamat

22 – 28

• Materiały kompozytowe 25 – 68
• Żywice bez wypełniacza 70 –100

porcelana

ząb

złoto

amalgamat
25
kompozyt

żywice bez
wypełniacza

Liniowy współczynnik rozszerzalności termicznej

materiałów stomatologicznych

PRZEWODNICTWO CIEPLNE

• Materiały w różnym stopniu

przewodzą ciepło

• Metale przewodzą ciepło bardziej

niż żywice i ceramika

PRZEWODNICTWO CIEPLNE

• jest miarą przekazanego ciepła

i określa się je jako

– ilość kalorii przepływających na

sekundę przez powierzchnię 1 cm

dla której spadek temperatury na
długości próbki wynosi 1

C/cm

PRZEWODNICTWO CIEPLNE

MATERIAŁÓW

STOMATOLOGICZNYCH

MATERIAŁ

PRZEWODNICTWO CIEPLNE

cal / sec / cm

[

C / cm]

Żywice bez wypełniacza 0,0005
Cement tlenkowo-cynkowo-eugenolowy 0,0011

Zębina 0,0015
Szkliwo 0,0022

Materiały kompozytowe 0,0025
Porcelana

0,0025

Cement cynkowo- fosforanowy

0,0028

Amalgamat 0,055
Stopy złota

0,710

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

żywice bez wypełniacza

cement ZOE
zębina
szkliwo
kompozyt
porcelana
cement fosforanowy
amalgamat
złoto

Przewodnictwo cieplne materiałów

stomatologicznych

ROZPUSZCZALNOŚĆ

•wagowy procent

rozpuszczonego materiału

lub waga rozpuszczonego
materiału na jednostkę
powierzchni (np. miligramy /
cm

)

ABSORPCJA

- pochłanianie płynu

przez ciało

stałe mgcm

- Dla żywic bez wypełniacza

absorpcja wody wynosi ok. 2%

• ADSORPCJA

• oznacza koncentrację molekuł na

powierzchni ciała stałego lub
płynu, na przykład adsorpcja
składników śliny na powierzchni
zęba

GALWANIZM W STOMATOLOGII

• to powstawanie w jamie ustnej

prądów, które są odczuwalne przez
pacjenta

• galwanizm wynika z obecności

różnych metali

mających zdolność

przechodzenia do roztworu

• w jamie ustnej elektrolitem (płynem

zawierającym jony) jest ślina

PRZYKŁAD

• potencjał elektryczny aluminium +1,33 V

(duża zdolność przechodzenia do roztworu)

• potencjał elektryczny złota - 1,36 V (mała

zdolność przechodzenia do roztworu)

• W przypadku zetknięcia się tych dwóch

metali w jamie ustnej różnica potencjałów

wyniesie 2,69 V i przepłynie prąd,

pacjent

skarży się na metaliczny smak

KOROZJA

• wynika z tych samych warunków

– w wyniku zjawiska galwanizmu

materiał przechodzi do roztworu i
powierzchnia staje się szorstka

• korozja może również wynikać z

chemicznego ataku składników
pożywienia czy śliny na metal

ODKSZTAŁCENIE

• SPRĘŻYSTE

– gdy materiał po zaprzestaniu siły

powraca do swego pierwotnego kształtu

• PLASTYCZNE

– jeżeli nastąpi trwała zmiana w

wymiarach

NAPRĘŻENIE

(napięcie wewnętrzne)

• jest to wewnętrzne oddziaływanie

wyrażone, podobnie jak ciśnienie,
w jednostkach siły na jednostkę
powierzchni (N / m

)

• Napięcie wewnętrzne w materiale

można wywołać jego

– ściskaniem
– rozciąganiem
– ścinaniem

• W praktyce naprężenia w

materiałach mają charakter złożony

• W materiałach zawierających

–  pęknięcia
–  nacięcia
–  bruzdy
–  zarysowania powierzchni
–  wtrącenia
–  lub znaczne zmiany konturów

• może wystąpić koncentracja

naprężeń, prowadząca do pękania

ODPORNOŚĆ NA ZGNIATANIE

• Jest miarą siły, która przyłożona do

próbki materiału standardowej
wielkości i kształtu, spowoduje jej
pęknięcie

ODPORNOŚĆ NA

ZGNIATANIE

Stress= F/A

MAKSYMALNA ODPORNOŚĆ NA

ZGNIATANIE

• MATERIAŁ

MPa

• Cementy cynkowo – polikarboksylowe 90
• Żywice bez wypełniacza

• Porcelana

150

• Cementy glasjonomerowe

180 –220

• Zębina

297

• Kompozyty

200–345

• Szkliwo 400

• Amalgamat

310 – 483

100

150

200

250

300

350

400

450

cementy

polikarboksylowe
żywice bez

wypełniacza
porcelana

glasjonomery

zębina

kompozyt

szkliwo

amalgamat

złoto

Odporność na zgniatanie materiałów
stomatologicznych

TWARDOŚĆ

• Jest to odporność materiału na

nacięcia

• Wartości otrzymuje się mierząc

długość przekątnej nacięcia
zrobionego diamentowym
nacinakiem i obliczając ilość
kilogramów potrzebną do uzyskania
nacięcia wielkości 1 mm

POMIAR TWARDOŚCI

METODĄ VICKERS’A

LICZBY TWARDOŚCI KNOOP’A

(kg / mm

)

• Żywice bez wypełniacza

• Cement cynkowo–fosforanowy

• Cement korzeniowy

• Zębina

• Stopy złota

• Amalgamat

110

• Szkliwo 343

• Porcelana

460

100

150

200

250

300

350

400

450

500

żywice b. Wyp

cem. fosf.

cem. korzeniowy

zębina

złoto

amalgamat

szkliwo

porcelana

Twardość materiałów stomatologicznych (KHN)

• Reologia jest nauką o płynięciu

• To zjawisko ma znaczenie

początkowych fazach stosowania
materiałów

stomatologicznych,

ponieważ wiele z nich

–  amalgamat
–  kompozyty
–  cementy

• używane jest w stanie

pasty o wysokiej

lepkości

, która następnie gwałtownie

wiąże stając się ciałem stałym

Przykład: Płyn w strzykawce poddawany
stałemu działaniu siły poprzez
wywieranie ucisku na tłok

Jeżeli płyn ma małą lepkość (np. woda)
będzie wypływał szybko ze strzykawki,
odwrotnie niż w przypadku płynu o dużej
lepkości





 

lepkość (eta)

 

przyłożona siła (sigma)

 

- stopień przepływu płynu (sigma)

• Ciecze o niskiej lepkości

charakteryzują się wysokim
stopniem przepływu po przyłożeniu
określonej siły

• odwrotnie jest w przypadku cieczy o

wysokiej lepkości

• Ciecz, której zachowanie można opisać

podanym wzorem określamy jako

newtonowską

• Wzór można przepisać w

następujący sposób:

•

()

= 

• Wykładnik potęgi nazywamy

wskaźnikiem przepływu

•

Dla cieczy newtonowskich n = 1

• Gdy n jest mniejsze od 1 ciecz

określamy jako pseudoplastyczną

• Charakteryzuje się ona

zmniejszającą się lepkością pod
wpływem zwiększającego się
napięcia

(przyłożonej siły)

• W ten sposób zachowuje się

– tlenek cynku z eugenolem zarobiony

do konsystencji cementu

– materiały kompozytowe
– cementy polikarboksylowe

• Gdy n jest większe od 1 ciecz

zwiększa lepkość pod wpływem
przyłożonego napięcia

• Takie materiały nie są stosowane

w stomatologii

Document Outline