Interfaces metal-porcelana dentária: estudos de molhabilidade em novos sitemas de ligação

Abstract

Interfaces metal/cerâmico estão presentes em alguns sistemas de restauração dentária, tais como coroas, pontes e implantes. Os fenómenos de molhabilidade, espalhamento e adesão têm um papel importante nestes sistemas, os quais muitas vezes exibem falhas e rupturas, tendo como consequências o sofrimento e custos de substituição para o paciente. As falhas acima mencionadas devem-se sobretudo a uma fraca adesão, diferenças acentuadas no coeficiente de expansão térmica entre os materiais e a mudanças bruscas das propriedades mecânicas na região interfacial. Uma tentativa de eliminar ou reduzir esses problemas, poderá ser a introdução de um outro material para reagir e criar novas interfaces entre a liga dentária e a porcelana. A utilização de ligas de brasagem activas é uma da técnica comum para a ligação metal-cerâmico. Normalmente envolve reacções interfaciais complexas entre a liga de brasagem e o sistema metal-cerâmico, resultando num sistema multicamada. Quando correctamente elaborado (correcta selecção de materiais, perfeita molhabilidade e adesão e adequado ciclo térmico), este sistema multicamada fornece uma transição suave entre a parte metálica dúctil e a porcelana frágil, minimizando assim o campo de tensões gerado pela diferença no coeficiente de expansão térmica. Neste contexto, torna-se assim importante avaliar a molhabilidade de algumas ligas de brasagem sobre uma liga NiCrMo de base e uma porcelana utilizados em restaurações dentárias. Pretende-se posteriormente seleccionar a liga de brasagem com melhor comportamento de molhabilidade e que apresente também um sistema multicamada adequado. A avaliação quer da molhabilidade e das interfaces geradas, quer dos materiais base foi feita com recurso a diversas técnicas de caracterização, tais como, Difracção de Raios-X, Fluorescência de Raios-X, Difracção Laser e Microscopia Electrónica de Varrimento com Microanálise por Energias Dispersivas.

Metal/ceramic interfaces are commonly used in some dental restorations systems, such as crowns, bridges and implants devices. Wettability, spreading and adhesion play an important role in these systems, which often report failures and cracks, leading to suffering and replacement costs to the patient. Failures above mentioned are mostly related to poor adhesion, mismatch in coefficient on thermal expansion between materials, and abrupt changes of mechanical properties in the interfacial region. An attempt to eliminate or reduce these problems can be the introduction of another material to react and create new interfaces between the dental alloy and the porcelain. The use of active braze alloys is a well-established technique for metalceramic joining. Usually it involves complex interfacial reactions between the braze alloy and the dental metal-ceramic system, resulting in a multilayered interface. If properly designed (right materials selection, perfect wettability and adhesion, and suitable thermal cycle), these multilayered system will provide a smooth transition between the ductile metallic part and the brittle porcelain, minimising the stress field introduced by the mismatch in coefficient on thermal expansion. So, in this context, is important to evaluate the wetting behaviour of some braze alloys onto a NiCr base alloy and opaque porcelain used in dental restorations. Later on, it will be selected the braze alloy with the best wetting behaviour and promoting a good multilayered system. The evaluation and analysis of wettability, produced interfaces, and raw materials was done using several characterization techniques, such as X-Ray Diffraction, X-Ray Fluorescence, Laser Diffraction, Scanning Electron Microscopy and Energy Dispersive Spectroscopy.