INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS METAIS

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1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS METAIS Considerações É de responsabilidade do dentista, a indicação de ligas para a confecção de peças protéticas, e não função do protético, pois será o dentista quem fará a instalação deste material na boca do paciente. Introdução O que são os metais? Opacos Brilhantes Bom condutores de calor Bom condutores de eletricidade Bom refletores de luz (se polidos) Dos 103 elementos ~ 81 são metais METAL É UMA SUBSTÂNCIA QUÍMICA, BOA CONDUTORA DE CALOR E ELETRICIDADE E, QUANDO POLIDA, BOA REFLETORA DE LUZ (Metals Handbook, 1992) CARACTERÍSTICAS DOS METAIS - Sólidos cristalinos; - Brilho quando polido; - Ruído próprio quando percutido; - Bons condutores térmicos e elétricos; - Alta resistência à fratura - Os elétrons da última camada podem ser facilmente liberados (camada de valência) Metal Básico: Metal que se oxida ou dissolve facilmente, liberando íons. Metal Nobre: Metais do grupo do ouro e da platina (platina, paládio, ródio, rutênio, irídio e ósmio) que são altamente resistentes à oxidação e dissolução em ácidos orgânicos. ANUSAVICE, K. J. Phillips Science of Dental Materials, 11a ed USOS EM ODONTOLOGIA Metais na Odontologia Laboratório próteses Restaurações diretas indiretas Instrumentos

2 União metálica e microestrutura A ligação metálica pode ser simplificada como uma coleção de íons positivos cimentados por uma nuvem de elétrons móveis. A estrutura dos metais difere da estrutura de outras substâncias, pelo fato de elétrons de valência dos átomos metálicos não estarem localizados em cada átomo Ligas Metálicas O que são ligas metálicas? Material sólido formado pela combinação de um metal com um ou mais metais ou com um ou mais não metais, e que são solúveis entre sí quando em estado líquido 2 componentes binária (Cromo/Cobalto) 3 componentes ternária (Ouro/Prata/Cobre) 4 componentes quaternária (amálgama) CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS Classificação de acordo com: Uso Componente principal Nobreza Três elementos principais Sistema de fase dominante Uso: Inlays de metal Coroas e pontes Restaurações metalocerâmicas Próteses parciais removíveis Implantes Outros Componente principal: Ouro Paládio Prata Níquel Cobalto Titânio Nobreza: Altamente nobre Nobre Predominantemente de metais básicos

3 Classificação das ligas odontológicas para fundição - ADA Tipo de liga Metal altamente nobre Metal nobre Predominantemente de metais básicos Conteúdo total de metal nobre Contém 40% de Au e 60% dos elementos metálicos nobres (Au + Ir + Os + Pa + Pt + Rh + Ru) Contém 25% de elementos metálicos nobres Contém < 25% de elementos metálicos nobres CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS Três elementos principais: Ouro-prata-paládio Paládio-prata-estanho Níquel-cromo-berílio Cobalto-cromo-molibdênio Titânio-alumínio-vanádio Ferro-níquel-cromo Sistema de fase dominante Isomorfo - Fase Única Eutética Peritética Intermetálica Números de elementos: Binária Ternária Quaternária SOLUÇÃO SÓLIDA Solvente - Soluto Solvente:» Metal cujo arranjo espacial persiste» Metal cujos átomos ocupam mais da metade da grade espacial Soluto:» Metal que se dispersa na grade do outro» Metal cujos átomos ocupam menos da metade da grade espacial CONDIÇÕES DE SOLUBILIDADE DOS SÓLIDOS Tamanho do átomo: deve diferir em apenas 15% ou outras fases aparecerão Valência: Metais de mesma valência são mais próprios

4 Afinidade química: se apresentarem alta afinidade química, tendem a formar um composto intermetálico Tipo de grade: Somente metais com o mesmo tipo de grade formam soluções sólidas Propriedades dependem: % dos componentes quantidade de soluto dureza e ductilidade Ex.: Ouro endurecido com cobre Tempo de resfriamento Mais rápido dureza e ductilidade Segregação de fases homogeneização Temperatura de uso Propriedades micro-estruturais Ligas Eutéticas - Metais solúveis (miscíveis) no estado líquido e insolúveis no estado sólido. Ex: prata e cobre - Menor temperatura de fusão. Líquido = solução sólida α + solução sólida β Ligas Peritéticas: - São incomuns em odontologia Exceção para o sistema Prata-Estanho Líquido + solução sólida β = solução sólida α Corrosão O que é corrosão? - Processo químico ou eletroquímico pelo qual o metal é atacado por agentes externos (ar, saliva, etc.), resultando em dissolução, deteriorização ou enfraquecimento de substâncias sólidas. Ex.: ferrugem Boca meio propício à corrosão Úmida, quente, sujeita à mudança de ph Produtos da corrosão nocivos à saúde? Ligas nobres Baixa susceptibilidade à corrosão Ligas contendo ouro, paládio, platina, irídio, ósmio, ródio e/ou rutênio. Obs.: prata reage com o ar, água e enxofre = não-nobre Manchamentos Não é corrosão, pois não decompõe o metal Obs.: é, porém, uma indicação precoce de corrosão acúmulo de elementos/compostos

5 Tipos de corrosão mais comuns Química (seca) Eletroquímica (úmida) Corrosão química Oxidação, halogenização ou sulforação Ex.: formação de sulfetos na prata Corrosão eletroquímica Transferência de elétrons através de um meio condutor Ex.: amálgama/ouro pela saliva Corrosão Eletroquímica Corrosão Galvânica Pilha galvânica Na boca obturações feitas de metais diferentes Composição heterogênea Corrosão por Tensão Corrosão devida à célula de concentração Corrosão de fenda Acúmulo de resíduos Obs.: polir a restauração HISTÓRICO: Mudanças tecnológicas das próteses Avanços metalúrgicos Variações dos preços dos metais nobres a partir de 1968 Anos 50: introdução do recobrimento por cerâmica Introdução das ligas de metais básicos Introdução de metais nobres livres de ouro PROPRIEDADES DESEJÁVEIS DAS LIGAS DE FUNDIÇÃO - Compatibilidade - Pouca contração de solidificação - Mínima reatividade com o material de revestimento - Boa resistência ao desgaste - Alta dureza - Resistência à deflexão PROPRIEDADES DESEJÁVEIS DAS LIGAS DE FUNDIÇÃO Excelente resistência ao manchamento e corrosão Facilidade de:» Fusão» Fundição» Soldagem» Polimento LIGAS DE OURO TIPO II E III

6 CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS PARA FUNDIÇÃO Tipo I: Macia (baixas tensões: inlays) Tipo II: Média (tensões moderadas: onlays) Tipo III: Dura (altas tensões: onlays, coroas, PPR de pouca extensão) Tipo IV: Extradura (tensão extrema: núcleos e pinos intracanais, coroas veneer, PPF de longa extensão e PPR) QUILATE - PERMILAGEM - Quilate: partes de ouro puro em 24 partes da liga - Permilagem: partes de ouro puro em 1000 partes de liga METAIS NOBRES São 8 os metais nobres: - Ouro - Platina - Palátio - Prata - Ródio - Rutênio - Irídio - Ósmio Prata: na cavidade oral é mais reativa, deste modo não é considerada nobre TRATAMENTO TÉRMICO PARA LIGAS DE OURO Tratamento térmico amaciador: C por 10 min resfriamento brusco Conseqüências Fases intermediárias transformam-se em soluções sólidas desordenadas Diminuição da resistência à tração, limite proporcional e dureza Aumento da ductilidade Tratamento térmico endurecedor: Armazenamento à temperatura específica ( C) durante 15 a 30 minutos antes do resfriamento brusco. Conseqüências Aumentar da resistência à tração, limite proporcional e dureza Diminuir da ductilidade CONTRAÇÃO DE SOLIDIFICAÇÃO Ocorre em 3 estágios: Contração térmica do metal líquido entre a temperatura em que foi aquecido e a temperatura do liquidus Contração inerente as suas alterações do estado líquido para sólido Contração térmica do metal sólido que ocorre até a temperatura ambiente,

7 Ligas a base de Metais Nobres Componentes mais utilizados como ligação as ligas de ouro: Prata Cobre Platina Paládio Zinco Ouro alta resistência a corrosão Proporciona boa ductibilidade alta da densidade Cor dourada Prata Embranquecedor da liga alta ductibilidade baixa resistência a corrosão Cobre aumenta resistência e a dureza baixo ponto de fusão Permite o tratamento térmico endurecedor Quantidade máxima de 16% Colocação avermelhada da liga Platina Endurecedor alta resistência alta temperatura de fusão Embranquecedor da liga (3 a 4%) Paládio Substitui a platina pelo custo alta dureza alta zona de fusão Embranquecedor (5%) Zinco Purificador - Impede a oxidação - Melhora a fusibilidade do metal Vantagens: Dureza Estável e inerte a altas temperaturas Baixo custo

8 Desvantagens: Técnica complexa Alta temperatura de fusão Equipamento especial para polimento Ligas de Metais predominantemente Básicos Composição: 75% de metais básicos - custo - Influência no peso - Influência na resistência - Influência na rigidez - Influência na formação de óxidos Ligas de Metais predominantemente Básicos Cobalto Cromo Níquel - Cromo Ligas de titânio Titânio comercialmente puro Ligas de titânio alumínio - vanádio Ligas de Metais predominantemente Básicos Ligas de COBALTO CROMO Surgiram (1930) para substituir as ligas de ouro tipo IV Indicações: P.P.R. Coroas Próteses Fixas Ligas de Níquel-Cromo Substituição do cobalto pelo níquel Alta resistência mecânica Baixo módulo de elasticidade Baixa dureza Baixa temperatura de fusão Alta ductibilidade Ligas de Metais Ligas de Titânio Puro (Ti C.P.) Não se inclui em metais básicos Excelente biocompatibilidade Alta Resistência Baixa Densidade Baixo coeficiente de expansão térmica Ligas Nobres 1 - Liga de Prata / Paládio

9 É uma boa liga alternativa ao uso do ouro. Essas ligas tem sido empregadas em restaurações metálicas unitárias, tais como: MOD, Coroas totais, 4/5, pinos intra canais e próteses fixas pouco extensas. Ex: Palliag, Albacast, etc. 2 Liga de Prata/Estanho Essas ligas inicialmente eram compostas de estanho e prata, depois foram incorporados, à elas, outros elementos como cobre e zinco, com finalidade de melhorar suas propriedades físico-quimicas. O resfriamento dessa liga após a fundição deve ser lento para não haver precipitação do estanho e assim, evitar processos de oxidação e corrosão da restauração. Essas ligas são indicadas para as restaurações metálicas tipo MOD, Coroa total e 4/5. Não devem ser usadas em próteses parciais fixas.são ligas macias de fácil brunimento. Ex: Primalloy, DFL Alloy, Pratalloy, etc. Ligas Básicas 1 - Liga de Cobre/Alumínio/Zinco Essas ligas foram introduzidas no mercado com a finalidade de baratear o custo das RMFs e são indicadas para restaurações unitárias, pinos intra-canais e próteses fixas metaloplásticas. Apesar de seus problemas inerentes: contração de fundição, oxidação e corrosão, continuam sendo usadas pela maioria dos protéticos. Ex: Duracast, Goldent, Idealloy, etc. 2 - Liga de Níquel/Cromo São ligas de alta fusão utilizadas como alternativa às ligas de ouro para cerâmica (Tipo V), em trabalhos metalocerâmicos, e para confecção de PPRs. Basicamente o níquel, entra na formulação entre 67 a 80 % e o cromo entre 12 a 23 %, outros metais podem fazer parte da formulação, tais como o alumínio, manganês e titânio. Ex: Durabond, Resistal P, Nicrodent, etc. 3 - Liga de Cromo/Cobalto São ligas de alta fusão, constituída de 53% a 67% de cobalto e 25% a 32% de cromo e 2 a 6% de molibdênio, possuindo a mesma indicação das ligas de níquel/cromo. Perigos Biológicos ao protético Pó de berílio e níquel Vapor de berílio - Disfunções pulmonares; - Pneumonia grave; Riscos aos pacientes Níquel - Hipersensibilidade - Potencial carcinogênico

10 BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA Materiais dentários editora interamericana autor: O brien. Materiais dentários restauradores ed. Santos autor: Robert g. CRAIG e John m. Powers. ANUSAVICE, Kenneth J.; PHILLIPS, Ralph W. Phillips materiais dentários. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, ANUSAVICE, Kenneth J.; PHILLIPS, Ralph W. Phillips materiais dentários. Rio de Janeiro: Elsevier, PHILLIPS, Ralph W. Materiais dentários. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1993