Welk dentaal materiaal heeft ook een kristal structuur? (geen metaal):
Kristallijne stoffen:
Ruimtelijke schikking volgens ordelijk patroon = schikking van naburige atomen is identiek
voor elk atoom, kan mono- of polykristallijn zijn
Sterk bepalend voor eigenschappen van materiaal
Heel wat THK-ige materialen zijn kristallijn in vaste toestand
Voorbeelden:
− kristallijne metalen: koper, staal
− kristallijne keramiek: dentaal zirconium (= white steel, ondanks dat het geen metaal
is) maar wijst op de sterkte vh materiaal)
Kristalrooster van zirconium keramiek: Zirconium oxide or ZrO2
Monoklien tetragonaal kubisch
Kristalgroei: Afkoeling van gesmolten metaal/metaallegering:
- kristallisatie geïnitieerd thv nucleï (meestal onzuiverheden)
- groeien van dendrieten vorming van korrels (korrelgrenzen)
Na kristallisatie:
elke korrel heeft ongeveer dezelfde afmetingen in elke richting (vanuit de nucleus)
korrel gelijk niet aan sferisch of kubisch, noch conform enige geometrische vorm
atomen geschikt in regelmatig 3D-patroon of veelvlakken
gevormde patroon is oa afhv atoomdiameter en ladingsverdeling thv atomen
kristalrooster groeit volgens regelmatige patroon, maar kunnen fouten ontstaan dislokalisaties
opbouw van krsitallijne stoffen:
- macro- versus micro-kristallijn = opgebouwd uit kleine kristallen, willekeurig door elkaar
- korrelgrenzen = natuurlijke begrenzing van vervorming
- metalen met fijne korrel zijn harder en kunnen moeilijker worden vervormd
- korrelgrootte kan beïnvloed door afkoelingsproces
- monokristal = opgebouwd uit 1 kristal (zonder korrelgrenzen)
Amorfe stoffen:
Bij uitkristalliseren zoeken de bouwstenen een dusdanige oriëntatie tov elkaar dat de
energie-inhoud zo klein mogelijk is
Vele stoffen kristalliseren uit maar nog meer stoffen verharden in een amorfe toestand (dwz
in niet-geordende ruimtelijke structuur) Waarschijnlijk omdat een verschil in energie
tussen ordelijke en niet-ordelijke organisatie te klein is. Vb: Glas
2- Wat is een superrooster en wat zijn de implicaties (2x)
Superrooster ontstaat wanneer in een legering (bijvoorbeeld Au-Cu) de atomen zich op geordende
manier rangschikken binnen kristalrooster, ipv willekeurig verspreid te zitten.
Twee gebieden in solidus gebied => Deze geven de voorwaarden aan van t° en samenstelling om
reacties in vaste toestand te laten oproepen waardoor ordening ontstaat
Bij trage afkoeling vormen zich twee geordende substitutionele vaste oplossingen, waarbij het
roosterpatroon verandert:
, Er ontstaat een tetragonaal vlak-gecentreerd kristalrooster naast een kubisch vlak-
gecentreerd kristalrooster.
Koper verstevigt de legering door ordening, in hoeveelheid van 12 tot 60% vormt het in bepaalde
omstandigheden een superrooster (warmte-behandeling)
Implicaties (eigenschappen) Door deze geordende structuur:
Sterkte en hardheid nemen toe → het materiaal is moeilijker te vervormen.
Corrosiebestendigheid wordt beter → minder gevoelig voor aantasting.
Smeedbaarheid neemt af → materiaal wordt brosser en moeilijker te vervormen.
3- Bespreek belangrijkste elementen metaal en keramiek. Bespreek de driedubbele
hechting/ retentie tussen opbakporselein en opbaklegering. Welke opbaklegering zou je
hier voor gebruiken en waarom? (2x)
Belangrijkste elementen bij metalen:
Gietlegeringen:
Edele metalen: Goud, paladium, platinum, iridium, ruthenium en rhodium
Niet edele metalen: zilver, koper, zink, nikkel, tin, gallium en indium
Opbaklegeringen:
Edele legeringen
- Hoog-edele legeringen: Au, Pt en Pd
- Spaarlegering of edele legeringen
Goud paladium
Goud paladium en zilver
- Half-edele legeringen
Paladium en zilver
Paladium en koper
Paladium en cobalt
Niet-edele legeringen (basis metaal)
- Nickel-chroom legeringen
- Cobalt-chroom legeringen voor partiële prothese
- Titanium en titanium-legeringen Titaniumverbindingen voor implantaat gedragen
restauraties via CAD-CAM.
Eigenschappen metalen: sterkte, randaanpassing en taaiheid
Gekozen voor bruggen, implantaten en frameworks
Belangrijkste elementen bij keramieken:
, Porselein
Glas: amorf SiO2 met oxiden
Glaskeramiek: ontstaat door keramisatie (deels kristalliseren van glas)
Veldspaatporselein: veldspaat, kwarts, kaolien
Verstevigde keramieken: alumina-keramiek, zirconia-keramiek, leuciet-versterkt
veldspaatporselein
Metaalkeramiek (VMK): bedekt met opbakporselein thermische expansiecoëfficiënt
moeten matchen tss metaal en porselein
Eigenschappen keramieken: biocompatibiliteit, esthetiek, lage geleidbaarheid, translucentie
en kleur vergelijkbaar met natuurlijke tanden
Hechting tss opbakporselein (keramiek) en opbaklegering (metaal) gebeurt via driedubbele binding:
1. Chemische hechting
o vorming van dunne oxidelaag op het metaaloppervlak (OBL) na oxidatie.
o Er vindt een beperkte ionenuitwisseling plaats tussen porselein en metaal.
o Te dikke oxidelaag moet mechanisch verwijderd om breuk te voorkomen.
2. Mechanische hechting
o Het metaaloppervlak wordt verruwd (zandstralen of slijpen) zodat porselein bij het
sinteren in de micro-retenties vloeit.
o Een lage contacthoek en voldoende bevochtiging van het porselein zijn cruciaal om
porositeiten te vermijden.
3. Fysische hechting
o Gebaseerd op het verschil in thermische expansiecoëfficiënt (TEC) tussen porselein
en legering.
o Ideaal is de TEC van het porselein lager dan die van het metaal → dit zorgt bij
afkoeling voor drukspanning in het porselein, wat de sterkte verhoogt.
o Te grote afwijkingen geven risico op trekspanningen in porselein en dus chipping.
Meest optimale combinatie Spaar- of edele legeringen (Au-Pd, Au-Pd-Ag): meest aangewezen:
Het voldoet aan vereisen van drie-dubbele bindingen (bij termen vermeldt)
Niet-edele legeringen kunnen ook, maar vereisen meer nabehandeling wegens te dikke
oxidelaag en hebben soms allergie-/biocompatibiliteitsrisico's.
4- schema van alle tandheelkundige keramische materialen gerangschikt volgens
doorbuigsterkte van laag naar hoog + bij alles het indicatiedomein (2x)
eerste 3 puntje vermelden bij vraag over porselein
versterkte veldspaatporselein
− DBS: 90 MPa
− Druksterkte: 150-175 MPa
− Indicatiedomein: facetten/veneers, kleine kronen front
versterkt veldspaatporselein CAD/CAM
− DBS: 120 MPa
− Indicatiedomein: veneers, kleine kronen (front/ PM)
Glaskeramiek:
− Mica-versterkt gietbaar glaskeramiek (Dycor): 150 MPa inlays, onlays, facetten,
kleine kronen
− Calciumfosfaat-houdend glaskeramiek (Cerapearl): 150 MPa
− Hitte-geperst leuciet-versterkt glaskeramiek (Empress): 170 MPa