Summary
Samenvatting Cyclus 2.11 OOA - uitwerking onderdeel 1 boeken materiaalkennis
- Course
- Institution
uitwerking onderdeel 1 boeken materiaalkennis
[Show more]
Seller
Follow
suusjevan
Reviews received
Content preview
Samenvatting materiaalkennis – Phillips’ science of dental materialsBLZ 4-6
• Applications of dental materials
o Een behandeling voor cariës heeft een impact op het gebruik van restauratief materiaal → verbeteren de vorm en functie
van de gecaviteerde elementen.
▪ Dit is nodig omdat tanden met de tijd falen en degraderen.
• What are dental materials?
o Dentale materialen kunnen tot de volgende klassen behoren:
▪ Metalen
▪ Ceramisch
▪ Polymeren
▪ Composieten
o Polymeren, cementen en composieten worden ook preventief gebruikt worden (naast restauratief).
o Pure metalen worden niet vaak gevonden in dentale applicaties → wel puur titanium voor implantaten, inlays, onlays,
kronen en bruggen.
▪ Puur goud in folie-vorm kan gebruikt worden om vullingen van te maken.
o Ceramisch materiaal kan worden gebruikt voor inlays, onlays, kronen en protheses.
▪ Het heeft een hoge breekresistentie en is esthetisch mooi om te zien.
o De materialen zijn niet permanent. Het materiaal moet namelijk:
▪ Biocompatibel
▪ Permanent binden tegen de tandstructuur of het bot
▪ Bij de natuurlijke look, structuur en andere zichtbare weefsels van het gebit passen
▪ Dezelfde eigenschappen als glazuur en dentine laten zien
▪ Het vermogen hebben om tandherstel te initiëren of regeneratie van missende of beschadigde weefsels
o Er zijn 3 soorten dentale materialen: preventief, restauratief en auxiliary.
▪ Preventief: put en fissuur sealants.
• De eigenschappen die voor lekkage zorgen afgeschermd vasthouden.
• Ze hebben antibacteriële effecten en laten fluoride of andere therapeutische agents los.
• Het kan soms ook als tijdelijk restauratief materiaal gebruikt worden (en soms ook middellang en lang).
▪ Restauratief:
• Bestaat uit een synthetisch component die gebruikt kan worden om te repareren of het vervangen van
een tandstructuur.
• Andere materialen kunnen ook bepaalde therapeutische of diagnostische agents loslaten.
• Kunnen gebruikt worden in tijdelijke, middellange en lange tijden.
• Kan verder geclassificeerd worden als direct en indirect restauratief materiaal.
o Als ze buiten de mond gefabriceerd worden dan wordt het indirect genoemd.
▪ Auxiliary:
• Zijn substanties die gebruikt worden in het proces van het fabriceren van dentale protheses en
applicaties, maar ze maken geen deel uit van model.
o Ets, impressie materiaal en gips.
o Polymeren heben een restauratieve en een preventieve werking.
▪ Wanneer een monomere hars anorganische of polymerische filler deeltjes bevat, die gebonden zijn aan de matrix
van de hars → wordt het dentale composiet/op hars basis composiet.
o Tijdelijk restauratief materiaal is een onderdeel van de restauratieve materialen → deze materialen zullen niet lang in de
mond blijven.
BLZ 18-22
• Structure of matter and principles of adhesion
o De kern is een mix van protonen en neutronen. Rond de kern zitten er elektronen in de lucht.
▪ Deze mix kan neutraal zijn, maar ook positief.
o De stoffen kunnen als gas, vloeistof en vast zijn → voor een verandering van de staat is extra kinetische energie (latent
heat of fusion; bij vast naar water) nodig.
▪ Deze energie wordt gebruikt om los te komen van de kracht van de aantrekkingskracht.
▪ Heat vaporization: de energie die nodig is om een vloeistof om te laten gaan in een gas.
• Interatomic bonds
o Als een atoom stabiel is, dan heeft het
8 elektronen in de schil zitten → dit is
alleen bij noble gasses.
▪ De meeste atomen moeten
elektronen afgeven,
verkrijgen of delen met
andere atomen.
o Primaire bindingen
▪ De formatie van primaire
banden hangt af van de
atomische structuur en hun
neiging om stabiele
configuratie aan te nemen.
▪ De sterkte van deze banden en hun vermogen om weer samen te komen na breken bepalen de fysische
eigenschappen van een materiaal.
, ▪ Er zijn 3 bindingen (ionisch, covalent en metaal):
• Ionisch:
o Binding tussen Na+ en Cl-.
o Cl- heeft een elektron te veel in de buitenste schil en Na+ heeft een elektron te weinig →
stabiel Na+Cl-
• Covalent:
o Twee valentie elektronen worden gedeeld door aanliggende atomen → de twee elektronen
vormen een covalente binding → stabiel.
o Waterstof is een voorbeeld: H2.
▪ Beide H hebben 1 elektron in de buitenste schil → beide elektronen vormen 1
binding tussen beide H.
o Covalente bindingen komen vooral voor in organische materialen.
• Metaal:
o De elektronen in de buitenste schil kunnen makkelijk verwijderd worden van metaal atomen.
▪ Het metaal atoom wordt positief.
▪ De vrije valentie elektronen kunnen tussen de atomen heen bewegen → gas of
wolk.
▪ De binding is zo sterk dat metalen een vaste stof zijn.
o Door de vrije elektronen is metaal ook hoog thermaal en geleidt het elektriciteit.
o De metalen zijn opaque omdat ze licht energie opnemen ipv doorlaten.
o Door de metaalbindingen kan een metaal ook makkelijk plastisch vervormen → de
elektronen kunnen vrij bewegen en zo ontstaat er een slip langs de oppervlakken van de
kristallen.
▪ Tijdens het slippen (vervormen) kunnen de vrije elektronen ook gemakkelijk weer
terug, waardoor de structuur van het metaal behouden wordt.
• Combinatie van primaire bindingen :
o Er kunnen ook meerdere vormen bindingen voorkomen per materiaal.
o Secundaire bindingen
▪ Secundaire bindingen delen geen elektronen, maar door de
verschillende ladingen van de individuele atomen worden de
atomen op een bepaalde manier gezien.
▪ Van der Waals krachten:
• Ontstaan door dipool aantrekkingen.
• Dipolen van andere moleculen kunnen elkaar
aantrekken → zwakke bindingen.
▪ Waterstofbruggen:
• Kan beter worden begrepen aan de hand van een
water molecuul.
o Aan O zitten covalent 2 H → de protonen
van de H worden niet beschermd door
elektronen, daarom zijn deze positief geladen.
o De elektronen in de buitenste schil van O zorgen voor de negatieve lading.
o De positief geladen H worden aangetrokken door de negatief geladen (door de niet-gedeelde
elektronen) O → waterstofbrug.
• Atomische rangschikking
o Materialen bestaan uit heel veel verschillende atomen → deze atomen worden op en bepaalde manier aan elkaar
gebonden, zodat er een geheel ontstaat → reguleerde ruimtelijke configuratie (kristal).
o In vaste fase worden de atomen gecombineerd op een manier die weinig energie veroorzaakt.
o Er zijn structuren geen die gereguleerde afstand configuraties in vaste fase hebben → wax die wordt gebruikt door
tandartsen en tandtechnici → dit wordt amorphous genoemd.
• Crystalline structuur
o Er zijn 14 mogelijkheden → type wordt bepaald
door lengte van elke three unit cells (axes) en de
hoeken tussen de randen.
o De meeste crystalline rijen missen een atoom →
dit heet een vacany.
o De meeste dentale materialen hebben een
kubistische vorm → bv. Ijzer.
o Alle metaal-afkomstige dentale materialen zijn
een cristalline.
▪ Sommige pure ceramische materialen
(alumina en zirkonium) zijn geheel
crystalline.
• Niet-cristalline structuur
o Glas is een typische niet-cristallinische vaste structuur → komt vaak voor met niet herhalende units.
▪ Dit komt meestal voor in de vloeibare fase → maar in vaste fase wordt het supercooled liquids genoemd.
o Niet-cristalline vaste structuren hebben niet zulke lage temperaturen zoals cristalline → ze worden zachter als de
temperatuur omhoog gaat.
, ▪ De temperatuur waarbij er ineens een verhoging is van de thermale expansie coëfficiënt → glas transition
temperatuur (Tg).
• Dit verhoogt de mobiliteit van de moleculen.
• Beneden Tg verliest het materiaal zijn vloeistof karakteristieken en krijgt het weerstand tegen
vervorming.
o Veel dentale materialen hebben niet-cristalline glas-achtige matrix en cristalline inclusies → zo wordt Tg hoger dan de
lichaamstemperatuur.
▪ De inclusies zorgen voor de kleur, opaciteit, toegenomen thermale expansie coëfficiënt en (in sommige
ceramische materialen) toegenomen radio-opaciteit.
BLZ 39-44
• Thermal properties
o Restauratieve materialen kunnen opgewarmd worden in de mond door de pulpa en de mucosa, maar het kan ook komen
door de warmte of kou van het eten/drinken.
▪ Het genereren van warmte wordt gereguleerd door de eigenschappen: thermale conductiviteit en thermale
diffusie.
▪ Als er warmte wordt toegevoegd zal het materiaal groter kunnen worden. Als het kouder wordt gaat deze weer
krimpen → coëfficiënt van thermale expansie.
• Thermal conductivity (k)
o Hitte wordt doorgegeven door een materiaal door de conductieve flow.
o De conductie van warmte in een vaste stof heeft te maken met het overgeven van thermale energie van het ene deel van
het materiaal naar de andere, over een temperatuur gradiënt heen.
▪ Warmte gaat van de hoge temperatuur naar de lage temperatuur.
o Polymeren – ceramisch – metalen ( gaat van laag naar hoog que thermale conductiviteit).
o Materialen met een hoge thermale conductiviteit heten conductors → materialen met een lage thermale conductiviteit
heten insulators.
▪ Hoe hoger de thermale conductiviteit hoe groter het vermogen van een stof om thermale energie over te geven.
• Thermale diffusivity
o Is een meetstaaf voor de snelheid waarmee temperatuur door een object zich verspreidt (wanneer 1 oppervlak verwarmd
wordt).
o h: thermale diffusie
o k: thermale conductiviteit
o Cp: warmte capaciteit bij een constante druk
o P: temperatuur afhankelijk dichtheid in gramen per cm3
o Een materiaal met een hoge dichtheid en hoge specifieke warmte heeft een lage thermale diffusie.
▪ Lage warmte capaciteit en een hoge thermale conductiviteit leiden tot een hoge thermale diffusie.
• Temperatuur zal dus snel veranderen binnen het materiaal.
▪ Wanneer een materiaal een hoge warmte capaciteit en dichtheid (Cp x P) heeft, dan zal de thermale diffusie laag
zijn ook al is de thermale conductiviteit hoog.
o Glazuur en dentine zijn goede insulators → de conductiviteit en diffusie van cement materialen zijn voordelig ten opzichte
van de weefsels, in contrast met de hoge waarden voor metalen restauratieve materialen.
• Coëfficiënt of thermal expansion
o Als de temperatuur hoger wordt, dan neemt de beweging van de atomen en de interatomische (bindings) afstand toe.
▪ Dit zorgt voor een toename in volume → coefficient of thermal expansion (alfa).
▪ Laat de verandering in lengte zien bij een toename van de temperatuur (in Kelvin).
o Als een restauratie tijdens de verandering in temperatuur groter of kleiner wordt, dan kan er microlekkage ontstaan
rondom de restauratie of de restauratie kan lost laten.
o Thermale stress die ontstaat door thermale expansie of contractie, zijn ook belangrijk de productie van metalen-
keramische restauraties.
▪ Het porselein kan meer contraheren dan het metaal → hierdoor ontstaat er een tensile stress en hierdoor ze
vertragen de scheurformatie of kan de scheur ineens komen.
• Electrochemical properties
o In de tnadheelkunde worden vaak metalen gebruikt → goede klinische prestatie en gaat lang mee (hiervoor is wel goede
tegen werking van corrosie nodig)
▪ Corrosie is een elektrochemisch proces en is afhankelijk van het vermogen om elektriciteit te geleiden.
• Dit kan in de vorm van vrije elektronen in metalen of ionen in oplossingen.
• Corrosie en de invloed die het heeft op de duurzaamheid en het uiterlijk zijn de belangrijkste wegen
waarop het, het orale welzijn beïnvloed.
o Pijn in de pulpa kan komen door een eleketrische stroom die loopt als er 2 metalen tegen
elkaar aangebracht worden.
o Giftige en allergische reactie kunnen ook ontstaan door de ionen die vrij komen bij corrosie
→ dit kan de naast gelegen weefsels traumatiseren of de organen vernielen.
• Corrosie kan ook fijn zijn → het zorgt voor het dichten van de marginale grens en zo kunnen er geen
orale vloeistoffen en bacteriën meer in komen.
• Tarnish and corrosion
o Tarnish is een oppervlakte verkleuring van een metaal of een licht verlies of verandering van de oppervlakafwerking.
▪ Komt oraal vaak voor door de formatie of stortingen op het oppervlak van een restauratie.
▪ Komt ook voor op dunne biofilms (oxides, sulfides of chlorides).
o Corrosie is een proces waarbij verslechtering van het metaal wordt veroorzaakt door het milieu → disintergratie van het
metaal.
, o Tarnish is vaak een voorloper van corrosie → tarnish zorgt voor de film die nodig is om een chemisch aanval te beginnen.
▪ Water, chlorine en zuurstof draagt ook bij aan de chemische aanval (corrosie).
• Fundamental basis of corrosion
o Corrosie komt doordat de meeste metalen en legeringen niet in de laagste energie staat zijn (stabiel).
o Pure metalen kunnen door te reageren met zuurstof (ze raken geoxideerd) hoog reactief worden.
o Als pure metalen binden met chlorine dan komen ze in hun laagste energie staat.
o Keramiek corrodeert niet, omdat ze al geheel geoxideerd zijn en in hun laagste energie staat zijn.
o Corrosie is een elektrochemisch of chemisch proces waarbij er in elke stap verlies is van een elektron.
o Chemische corrosie: directe combi van metalen en niet-metalen elementen die een chemische opbrengst door oxidatie
reacties oplevert.
▪ Bv. Verkleuring van zilver door sulfur → zilver vormt sulfide en zo komt er corrosie.
o Elektrochemische corrosie: galvanische corrosie → heeft de aanwezigheid van water nodig of een andere vloeistof
elektrolyten en een weg voor het transport van de elektronen.
▪ Wordt ook wel natte corrosie genoemd.
▪ Is zelden geïsoleerd en is bijna altijd samen met chemische corrosie.
▪ De elektrochemische corrosie is belangrijker voor dentale materialen.
• Elektrochemische mechanisme van corrosie
o Wanneer een metaal in contact met vloeistof elektrolyten, het
chemische potentiaal veroorzaakt genoeg ionen die oplossen om een
gesatureerde oplossing te vormen → produceert een gelijk aantal vrije
elektronen.
o Het verlies van elektronen bij metalen heet oxidatie → initiatie van het
corrosie.
o Een elektrochemische cel bestaat uit 3 essentiële componenten : anode,
kathode en elektrolyte → het is een batterij.
▪ Het produceert een voltage tussen 2 elektrodes.
o Bv. Amalgaamvulling is anode, kathode is goude legering restauratie.
▪ De anode is het oppervlak waar de positieve ionen worden
gevormd als er vrije elektronen worden geproduceerd →
oxidatie reactie.
• M0 → M+ + e-
• Wanneer de oplossing gesatureerd met metaal ionen is, kan er een omgekeerde reactie plaatsvinden.
• De kathode is het oppervlak waar de metaalionen neergelegd worden en nemen de vrije elektronen op
die worden geproduceerd bij de anode.
▪ Reductie reactie:
• M+ + e- → M0
• 2H+ + 2 e- → H2
• 2H2O + O2 + 4e- → 4(OH)-
▪ Door het verschuiven van de elektronen (elektrisch potentiaal verschil) gaat er een stroom lopen → dit
veroorzaakt de pijn.
o Als elektrochemische corrosie door wilt gaan, dan moet de productie van vrije elektronen bij de anode gelijk zijn aan het
opnemen van elektronen bij de kathode.
o Verschillende metalen hebben verschillende neigingen voor oxidatie, omdat ze een verschillende elektrische structuur →
negatiever het elektrische potentiaal, hoe makkelijker een metaal te ioniseren en oxideren.
▪ Het is dus aanhankelijker dat er tarnish en corrosie plaats gaat vinden.
▪ Noble metalen zullen niet snel corroderen → positieve elektrode
o Elektromotive/galvanische series laten de neiging van metalen en legeringen om tot elektrochemische corrosie over te
gaan.
o Als 2 pure metalen samen in een elektrolyte zitten, dan wordt het metaal met de laagste (meer negatieve) elektrode de
anode en het andere metaal wordt de kathode.
▪ De anode ondergaat oxidatie en gaan de ionen gaan in oplossing.
o Corrosie komt ook in de mond voor → de ionen die hierbij vrijkomen worden meestal met eten en drinken weggespoeld.
▪ Er zijn veel soorten corrosie in de mond → speeksel is een zwakke elektrolyte (door de zouten die het bevat).
o In een milieu waarin metalen gaan corroderen, gebeuren anodische en kathodische reacties te gelijk op het oppervlak van
een metaal.
▪ Metaal ionen gaan in oplossing of vormen corrosie producten, omdat de anodische producten en de andere
ionen verminderd worden in de kathodische reacties.
• Dissimilar metals
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller suusjevan. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $40.73. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
52510 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now