Materialen in de tandheelkunde 3
Waarom maken we alloys?
• Materiaal sterker maken
• Mooie esthetisch uiterlijk maken
• Hardheid → verhoogde hardheid (Pt, pd)
• Smelten → verhogen van smeltpunt (Pt, Pd)
• Binding aan keramische veneers (In, Sn)
o Cr: kan een oxide film maken daar waar het aanwezig is → bescherming tegen corrosie.
o Cr op oppervlak zorgt voor Cr205 op het oppervlak: voorkomt verdere oxidatie op het oppervlak.
▪ Kobalt doet dit ook en nikkel ook.
Classificatie van alloy
• High noble (HN)
o >40% goud en >60% van nobel metale elementen
• Noble (N)
o >25% van nobel metale elementen
• Predominantly base metal (PB) → wordt populair
Classificatie door sterkte van alloy
• Waarden vergelijken → yield strenght en verlenging.
• Yield strength omhoog, elongation omlaag: vervormbaarheid gaat omlaag.
o Als het materiaal sterker wordt, dan verliest het zijn
vervormbaarheid.
o Hoe hoger elongation, hoe hoger de vervormbaarheid.
• Wanneer het materiaal sterker wordt (yield strenght hoger) → manier van
applicatie wordt belangrijker.
o Bij 270 yield strength: al bruggen maken
o Support op twee punten bij bruggen → gewicht zit in het midden
▪ Veel tensile stress
▪ Bepaalde sterkte nodig om de krachten te ontladen →
breuken te laten toppen met groeien
o Bij metalen in dunne doorsnede gebruiken →
sterkere meetalen nodig
▪ Twee polymetale protheses gebruiken →
veel stress vindt er op plaats → dus
sterkere alloy nodig.
• Verschillende composities
o PB
▪ Vooral nikkel, kobalt en titanium based
alloys.
• Afhankelijk van verschillende
protheses
o Metal-ceramic: ene
deel een facing van
constructie andere
deel metaal
o Partial denture
framework: geen high nobel of nobel maar PB gebruiken.
▪ Deze zijn sterker dan HN of N.
• Hn en N gebaseerd op goud, en dat is op zichzelf niet zo sterk.
• Nikkel en kobalt zijn veel sterker.
High nobel
• Vooral uit goud
o Metalen die toegevoegd kunnen worden zijn ook nobel (platinum, palladium)
o Nobel: corrodeert niet uit zichzelf
▪ Koper is niet heel nobel → corrodeert wel.
o Smeltpunt: goud smelt bij 1063, koper bij 1083 en zilver nog lager 961.
▪ Platinum en palladium toevoegen aan goud → hoger smeltpunt.
o Koper en zilver zijn nogal actief
▪ Palladium en platinum zorgt nog wel voor shiny appearance van kroon bv.
o Alles wat je toevoegt aan goud verhoogt de hardheid.
o Prijs: platinum en palladium zijn duurder dan goud.
▪ Koper en zilver zijn minder duur.
o Verhogen van hardheid: koper toevoegen.
▪ Nadeel: om sterkte te verbeteren: smeltpunt niet verbeteren en brengt een rode kleur aan het goud met zich mee.
• Op rood te compenseren platinum of palladium toevoegen voor een meer witte kleur.
o Goede eigenschappen en slechte eigenschappen kunnen ontstaan als er iets toegevoegd wordt → als je dit weg wil krijgen dan
moet je een andere stof toevoegen.
Sommige applicaties
• Verschillende typen alloys
o Kijk hier goed naar!
• Samenvattingspunten:
, o Goud is zacht, dus toevoeging van Cu, Ag, Pt en Pd zorgen voor meer
hardheid.
o Pt en Pd zijn duurder, Koper en zilver zijn goedkoper.
o Pt en Pd verhogen de hardheid en hebben geen effect op de tarnisch
en corrosie weerstand → omdat ze nobel zijn.
o Toevoeging koper → rodere kleur ➔ dan ook Ag en Pd nodig om de
rode kleur te maskeren.
• Restauratie van wit goud of alloys
Noble alloys for PFM restauraties (poselein gefuseerde metalen: PFM)
• Facing in dit geval is een porseleinen kroon die op een metalen basis zit
• Metaal brug met een facing naar de kant met porselein gefuseerd metal reconstruction
• Deze alloys worden gebruikt
• Een metaalconstructie en een facing naar de andere kant
o Gebeurt door een paste porselein te plaatsen en deze hoge temperatuur zetten om porselein vaste stof te maken, op een glas
te maken.
▪ Gebeurt bij delfsblauw ook zo.
• Porselein is een keramiek materiaal
o Een metaal object gemaakt uit goud en smeltpunt 1083 en deze is samen gevoegd met porselein waardoor het tot hoge
temperatuur verhoogt kan worden.
▪ Based metal → weerstaan van deze hoge temperaturen is belangrijk → Pd en Pt toegevoegd aan het goud
▪ Smeltpunt moet dus boven 1000 graden Celsius komen.
o Ln en Sn worden toegevoegd aan het metaal (goud) voor een oxide film.
▪ Deze laag zorgt voor een betere adhesie van het base metaal aan het porselein → Niet voor bescherming maar nodig
voor interactie met porselein.
▪ Porselein kan hier goed aan hechten → dus betere hechting van porselein en HN metalen.
o Koper en zilver veroorzaken verkleuring van porselein en dus niet veel gebruikt of in speciaal porselein gebruikt.
Base metal alloys for PFM
• Vooral nikkel en chroom
o Nikkelchroom
o Kobaltchroom
• Nikkel basissen gebruikt voor PFM
o Geen kobalt gebruiken
• Be erin doen om binding met porselein te verbeteren.
o Bindt goed met porselein door de vorming van een oxide film.
o Cr en Be, dus oxide film is mix tussen Cr en Be
o Cr heeft geen rol samen met porselein
o Beryllium zorgt voor de goede binding in de oxide film.
• Chroom voor weerstand tegen corrosie
• Pure titanium soms gebruikt → maar nikkelchroom is vaker gebruikt.
• Titanium veel gebruikt en roesvrij staal als biomaterialen. Aluminium heeft ook een oxide film maar niet gebruiken als biomateriaal.
Aluminiumoxide laag (Al2O3) → deze laag is niet mechanisch stabiel dus kan makkelijk losraken van het oppervlak van aluminium.
o Voor vliegtuigen wel aluminium gebruiken, maar niet puur aluminium. Dus andere
elementen toevoegen om het stabiel te maken. Venedium bv. toevoegen om het
mechanisch stabiel te maken.
• Oxide film op plaatje
o Kan goed binden van beryllium met porselein.
Fysische eigenschappen van N en BMA
• Boven in nobel en onderin minder nobel elementen
• Eigenschappen: yield strengt van 126 tot 460. Hardheid van 856 tot 265. Elastische modulus van 70-116. En elongation zichtbaar dat het
vooral vervormbare materialen zijn.
• Bij base metalen wordt de yield strenght veel hoger, hardheid is veel hoger, elastisch modulus is ook hoger
o Minder vervormbaar dan nobele metalen → Komt door
toegevoegde metalen → hierdoor neemt de elongation af.
• Base metalen bevatten zelf al metalen die veel sterker zijn dan de nobele
metalen.
• Nikkel based alloys, kobalt based alloys
o Deze metalen zijn zelf sterker dan goud, zilver, platinum etc.
• Deze alloys zijn niet corosie resistent van zich zelf
o Bij HN (goud gebaseerd, platinum based) zijn zelf al nobel dus
niks toevoegen
• Bij based metal
o Iedereen bevat chroom, geen biomateriaal als het geen chromium bevat. Chromiumoxide zorgt voor een oxide laagje om te
kunnen functioneren als een biomateriaal → weerstand tegen corrosie krijgt het dan.
o Based metal: iets toevoegen om het biomateriaal te maken en het corrosie weerstand te bieden.
Alloys for orthodontics
• Proberen het element in positie te drukken m.b.v. een draad → hier heb je energie voor nodig → door het straktrekken van het draad
wordt het energie in het draad opgeslagen.
o Deze energie wordt gebruikt om het element terug in de rij te brengen → zo wordt de stress op het draad verlaagd.
• Elka materiaal heeft een stress-strain curve en metalen hebben een goede vervormbare range → Draad in elastische regio veranderen
• Bij strakker maken ga je meer naar het yield point toe
o Je hebt wat energie in de draad gestopt
o Deze energie zorgt ervoor dat de tand terug in de boog kan komen
• Je slaat energie op en gebruikt deze om de tand in de boog te krijgen
Waarom maken we alloys?
• Materiaal sterker maken
• Mooie esthetisch uiterlijk maken
• Hardheid → verhoogde hardheid (Pt, pd)
• Smelten → verhogen van smeltpunt (Pt, Pd)
• Binding aan keramische veneers (In, Sn)
o Cr: kan een oxide film maken daar waar het aanwezig is → bescherming tegen corrosie.
o Cr op oppervlak zorgt voor Cr205 op het oppervlak: voorkomt verdere oxidatie op het oppervlak.
▪ Kobalt doet dit ook en nikkel ook.
Classificatie van alloy
• High noble (HN)
o >40% goud en >60% van nobel metale elementen
• Noble (N)
o >25% van nobel metale elementen
• Predominantly base metal (PB) → wordt populair
Classificatie door sterkte van alloy
• Waarden vergelijken → yield strenght en verlenging.
• Yield strength omhoog, elongation omlaag: vervormbaarheid gaat omlaag.
o Als het materiaal sterker wordt, dan verliest het zijn
vervormbaarheid.
o Hoe hoger elongation, hoe hoger de vervormbaarheid.
• Wanneer het materiaal sterker wordt (yield strenght hoger) → manier van
applicatie wordt belangrijker.
o Bij 270 yield strength: al bruggen maken
o Support op twee punten bij bruggen → gewicht zit in het midden
▪ Veel tensile stress
▪ Bepaalde sterkte nodig om de krachten te ontladen →
breuken te laten toppen met groeien
o Bij metalen in dunne doorsnede gebruiken →
sterkere meetalen nodig
▪ Twee polymetale protheses gebruiken →
veel stress vindt er op plaats → dus
sterkere alloy nodig.
• Verschillende composities
o PB
▪ Vooral nikkel, kobalt en titanium based
alloys.
• Afhankelijk van verschillende
protheses
o Metal-ceramic: ene
deel een facing van
constructie andere
deel metaal
o Partial denture
framework: geen high nobel of nobel maar PB gebruiken.
▪ Deze zijn sterker dan HN of N.
• Hn en N gebaseerd op goud, en dat is op zichzelf niet zo sterk.
• Nikkel en kobalt zijn veel sterker.
High nobel
• Vooral uit goud
o Metalen die toegevoegd kunnen worden zijn ook nobel (platinum, palladium)
o Nobel: corrodeert niet uit zichzelf
▪ Koper is niet heel nobel → corrodeert wel.
o Smeltpunt: goud smelt bij 1063, koper bij 1083 en zilver nog lager 961.
▪ Platinum en palladium toevoegen aan goud → hoger smeltpunt.
o Koper en zilver zijn nogal actief
▪ Palladium en platinum zorgt nog wel voor shiny appearance van kroon bv.
o Alles wat je toevoegt aan goud verhoogt de hardheid.
o Prijs: platinum en palladium zijn duurder dan goud.
▪ Koper en zilver zijn minder duur.
o Verhogen van hardheid: koper toevoegen.
▪ Nadeel: om sterkte te verbeteren: smeltpunt niet verbeteren en brengt een rode kleur aan het goud met zich mee.
• Op rood te compenseren platinum of palladium toevoegen voor een meer witte kleur.
o Goede eigenschappen en slechte eigenschappen kunnen ontstaan als er iets toegevoegd wordt → als je dit weg wil krijgen dan
moet je een andere stof toevoegen.
Sommige applicaties
• Verschillende typen alloys
o Kijk hier goed naar!
• Samenvattingspunten:
, o Goud is zacht, dus toevoeging van Cu, Ag, Pt en Pd zorgen voor meer
hardheid.
o Pt en Pd zijn duurder, Koper en zilver zijn goedkoper.
o Pt en Pd verhogen de hardheid en hebben geen effect op de tarnisch
en corrosie weerstand → omdat ze nobel zijn.
o Toevoeging koper → rodere kleur ➔ dan ook Ag en Pd nodig om de
rode kleur te maskeren.
• Restauratie van wit goud of alloys
Noble alloys for PFM restauraties (poselein gefuseerde metalen: PFM)
• Facing in dit geval is een porseleinen kroon die op een metalen basis zit
• Metaal brug met een facing naar de kant met porselein gefuseerd metal reconstruction
• Deze alloys worden gebruikt
• Een metaalconstructie en een facing naar de andere kant
o Gebeurt door een paste porselein te plaatsen en deze hoge temperatuur zetten om porselein vaste stof te maken, op een glas
te maken.
▪ Gebeurt bij delfsblauw ook zo.
• Porselein is een keramiek materiaal
o Een metaal object gemaakt uit goud en smeltpunt 1083 en deze is samen gevoegd met porselein waardoor het tot hoge
temperatuur verhoogt kan worden.
▪ Based metal → weerstaan van deze hoge temperaturen is belangrijk → Pd en Pt toegevoegd aan het goud
▪ Smeltpunt moet dus boven 1000 graden Celsius komen.
o Ln en Sn worden toegevoegd aan het metaal (goud) voor een oxide film.
▪ Deze laag zorgt voor een betere adhesie van het base metaal aan het porselein → Niet voor bescherming maar nodig
voor interactie met porselein.
▪ Porselein kan hier goed aan hechten → dus betere hechting van porselein en HN metalen.
o Koper en zilver veroorzaken verkleuring van porselein en dus niet veel gebruikt of in speciaal porselein gebruikt.
Base metal alloys for PFM
• Vooral nikkel en chroom
o Nikkelchroom
o Kobaltchroom
• Nikkel basissen gebruikt voor PFM
o Geen kobalt gebruiken
• Be erin doen om binding met porselein te verbeteren.
o Bindt goed met porselein door de vorming van een oxide film.
o Cr en Be, dus oxide film is mix tussen Cr en Be
o Cr heeft geen rol samen met porselein
o Beryllium zorgt voor de goede binding in de oxide film.
• Chroom voor weerstand tegen corrosie
• Pure titanium soms gebruikt → maar nikkelchroom is vaker gebruikt.
• Titanium veel gebruikt en roesvrij staal als biomaterialen. Aluminium heeft ook een oxide film maar niet gebruiken als biomateriaal.
Aluminiumoxide laag (Al2O3) → deze laag is niet mechanisch stabiel dus kan makkelijk losraken van het oppervlak van aluminium.
o Voor vliegtuigen wel aluminium gebruiken, maar niet puur aluminium. Dus andere
elementen toevoegen om het stabiel te maken. Venedium bv. toevoegen om het
mechanisch stabiel te maken.
• Oxide film op plaatje
o Kan goed binden van beryllium met porselein.
Fysische eigenschappen van N en BMA
• Boven in nobel en onderin minder nobel elementen
• Eigenschappen: yield strengt van 126 tot 460. Hardheid van 856 tot 265. Elastische modulus van 70-116. En elongation zichtbaar dat het
vooral vervormbare materialen zijn.
• Bij base metalen wordt de yield strenght veel hoger, hardheid is veel hoger, elastisch modulus is ook hoger
o Minder vervormbaar dan nobele metalen → Komt door
toegevoegde metalen → hierdoor neemt de elongation af.
• Base metalen bevatten zelf al metalen die veel sterker zijn dan de nobele
metalen.
• Nikkel based alloys, kobalt based alloys
o Deze metalen zijn zelf sterker dan goud, zilver, platinum etc.
• Deze alloys zijn niet corosie resistent van zich zelf
o Bij HN (goud gebaseerd, platinum based) zijn zelf al nobel dus
niks toevoegen
• Bij based metal
o Iedereen bevat chroom, geen biomateriaal als het geen chromium bevat. Chromiumoxide zorgt voor een oxide laagje om te
kunnen functioneren als een biomateriaal → weerstand tegen corrosie krijgt het dan.
o Based metal: iets toevoegen om het biomateriaal te maken en het corrosie weerstand te bieden.
Alloys for orthodontics
• Proberen het element in positie te drukken m.b.v. een draad → hier heb je energie voor nodig → door het straktrekken van het draad
wordt het energie in het draad opgeslagen.
o Deze energie wordt gebruikt om het element terug in de rij te brengen → zo wordt de stress op het draad verlaagd.
• Elka materiaal heeft een stress-strain curve en metalen hebben een goede vervormbare range → Draad in elastische regio veranderen
• Bij strakker maken ga je meer naar het yield point toe
o Je hebt wat energie in de draad gestopt
o Deze energie zorgt ervoor dat de tand terug in de boog kan komen
• Je slaat energie op en gebruikt deze om de tand in de boog te krijgen
