Alliages dentaires - propriétés physiques
Alliages dentaires - propriétés physiques
Les propiétés physiques des alliages sont fournis par les fabricants de metaux sur la fiche technique d'alliage. On peut trouver les propriétés suivantes :
La couleur : Ellel détermine la couleur de l'alliage, généralement chromée, argentée pour les non précieux ainsi que pour l'argent (Ag) et le palladium (Pd), et de couleur dorée pour les alliages précieux contenant un pourcentage élevé d'or (Au). Les alliages chromés ayant un pourcentage élevé d'or (Au) sont également appelés "Ors blancs", décolorés par le palladium (Pd). Le titane (Ti) est de couleur grisâtre, nettement moins brillant que le chrome (Cr).
La densité : (ou poids spécifique) exprimée en g/cm3, est le rapport entre le poids spécifique de la matière qui le constitue et son volume. La densité d'un métal est proportionnelle à la somme des poids des atomes et des molécules présents dans l'alliage et l'espace existant entre eux. Il est important de connaître la densité d'un alliage pour pouvoir calculer la quantité de métal nécessaire à la coulée d'une maquette en cire. Ainsi, le poids de la cire (avec tiges de coulée) est multiplié par la densité de l'alliage, afin de connaître la quantité exacte de métal nécessaire à la coulée. Les tiges de coulée sont déjà incluses dans le poids final.
La dureté Vickers : exprimée en HV correspond à la dureté de surface, à la résistance à l'abrasion, à l'usure ou à la pénétration d'un matériau par un autre. Plus la valeur est élevée plus la surface est dure et résistante à la pénétration. Pour mesurer la dureté Vickers l'on emploi une pyramide en diamant de base carrée. Elle est appliquée, par une force normalisée, contre la surface de la pièce à mesurer. Il en résulte une empreinte de forme carrée, dont les diagonales sont mesurées à l'aide d'un micrométre. On se réfère ensuite à une table en y reportant la valeur des diagonales de l'empreinte obtenue et la charge utilisée. Le degré de dureté obtenu est donné en HV (Hardness Vickers) généralement entre 120 et 420 pour les alliages dentaires. En fonction de la dureté des matériaux un changement de charge est souvent nécessaire afin d'obtenir des valeurs cohérentes. Ainsi, on applique une charge de 50N (HV5) sur les surfaces d'alliages de métaux précieux (plus mous), et une charge de 100N (HV10), sur les surfaces d'alliages de métaux non précieux (plus durs).
Le module d'élasticité : (Mpa ou N/mm2) est la mesure de résistance d'un matériau soumis à une déformation élastique. Plus un matériau est rigide, plus son module d'élasticité est élevé, donc plus grande la force nécessaire à sa déformation. Pour les stellites, par exemple, l'idéal serait un module d'élasticité élevé pour éviter que les crochets ne soient trop flexibles. La valeur du module d'élasticité est déterminée par la force nécessaire à une élongation de 0,2%. Une machine universelle de test est utilisée pour réaliser l'élongation de l'alliage.
Limite élastique : (Mpa) elle peut également être appelée limite d'allongement ou de dilatation. Elle correspond à la force nécessaire pour atteindre la limite entre une simple déformation élastique et une déformation plastique définitive. Une déformation élastique permet à l'alliage, après suppression des forces exercées, de reprendre sa forme originale. Une déformation plastique, même après suppression des forces exercées, est définitive. Le paramètre de référence est 0,2%, déterminant la transition entre une déformation élastique et une déformation plastique. Dans le cas d'un stellite, une valeur élevée est recommandable, afin d'éviter une déformation définitive des crochets.
Allongement à la rupture : (exprimée en %) egalement appelé flexibilité ductile. Il correspond à l'élongation maximum d'un matériau précédent sa propre rupture. La valeur, exprimée en pourcentage, est indépendante du diamètre de la pièce d'expérimentation. Sous l'augmentation des forces exercées, la fracture correspond à un stade avancé de la déformation plastique.
Un allongement à la rupture élevé caractérise un matériau ductile ; le polyester (250 < A% < 1500) par exemple peut être étiré de 15 fois sa longueur initiale avant de rompre.
Un allongement à la rupture faible caractérise un matériau fragile ; une fonte GJL (0,3 < A% < 0,8) rompt alors qu’elle ne s’est presque pas allongée. Ainsi une poutre en fonte de 1m de long aura rompu avant d’être allongée de 8mm.
Coefficient d'expansion thermique : souvent dénommé CET, il répond à la loi de la thermodynamique. Lorsque la température d'un matériau augmente, l'espace inter atomique augmente également. Ce phénomène engendre une expansion appelée dilatation thermique. Le comportement thermique du métal et la porcelaine doivent coïncider. Pendant le refroidissement des deux matériaux de la température de cuisson de la céramique à la température ambiante, les tensions résiduelles doivent être suffisamment faibles et convenablement dirigées pour éviter des fissures ou éclats dans la porcelaine. Le coefficient d'expansion thermique du métal devrait toujours être légèrement plus élevé que celui de la céramique, afin de se contracter d'avantage durant le refroidissement. Cette différence de coefficient d'expansion permet à la céramique d'être en compression résiduelle, ce qui lui procure plus grande résistance.
