Materiaalkennis
Het belangrijkste doel van de tandheelkunde is om de kwaliteit van leven van de tandheelkundige
patiënt te behouden of te verbeteren. Dit doel kan worden bereikt door ziekte te voorkomen, pijn te
verlichten, de efficiëntie van kauwen, spraak en uiterlijk te verbeteren.
Dentale omgeving
Temperatuur: +4 tot + 60
pH: 2.6 tot 10
Kauwkracht: 70 tot 150 N - max 500 tot 700 N
Microbiële cellen: 800-1000 soorten
Toepassing van tandheelkundige materialen
- Vullingen, kronen, bruggen, protheses, beugels, implantaten, sealants
Vroeger voor kroon en wortel reparatie: dierentanden, bot, mensen tanden, ivoor, schelpen,
metalen, keramieken
Nu:
- Metalen
- Keramieken
- Plastisch
- Composieten
Materiaaleisen
- Biocompatibel = niet giftig, niet irriterend, niet allergeen
- Bestand tegen corrosie en chemicaliën = geen verslechtering/bederf
- Mechanisch stabiel = sterk, stijf, fractuur bestand
- Dimensionele stabiliteit = minimale effecten van temperatuur, krachten en
oplossingen
➔ Verkleinen en vergroten in gelijke mate met natuurlijk materiaal
- Geen conductie van warmte of elektriciteit
- Esthetisch = gelijkenis met orale weefsels
- Makkelijk te manipuleren = in de mondholte
- Adhesie aan weefsel
- Smaak- en reukloos
- Schoon te maken en te repareren
- Kosten effectief
Preventieve materialen:
- Pit en fissuur sealants, sealants tegen lekkage, materialen voor antimicrobieel effect,
materialen die fluoride vrijlaten (compomeer, glasinomeer)
- Soms ook als (tijdelijk) restauratief materiaal
1
,Restauratieve materialen:
- Synthetische componenten die gebruikt kunnen worden om tand structuren te repareren of
te vervangen, zoals primers, bonding, liners, cement, amalgaam, resin-based composiet,
compomeer, hybride ionomeer, metalen, metaal-keramieken, keramieken en polymeren
- Tijdelijk (tijdelijke kroon/brug) of permanent (dentine binding, inlay, onlay, kroon…)
- Direct: intra-oraal gebruik direct op tandweefsel
- Indirect: extra-oraal gebruik wanneer materiaal wordt gebruikt op casts of andere tand
replica
Hulpmaterialen:
- Gebruikte stoffen tijdens het fabriceren van gebitsprothesen en –apparaten, maar wat geen
onderdeel van deze apparaten wordt
- Waaronder zure ets oplossingen, afdrukmaterialen, gietinvesteringen, gegoten gips en
modelmaterialen, acrylharsen voor afdruk- en bleekplaten mondbeschermers en occlusie
hulpmiddelen en afwerk- en slijpmiddelen
Vloeibaar water → damp = als elk watermolecuul kinetische energie
verkrijgt die hoger is dan de aantrekkingskracht tussen de moleculen dan
verdampt het.
Damp → vloeistof = als de temperatuur daalt, daalt de kinetische energie
binnen de individuele moleculen en wordt de aantrekkingskracht tussen ze
meer aanwezig zodat ze gaan condenseren.
Vloeistof → vast = de kinetische energie is zo laag dat de moleculen
worden geïmmobiliseerd.
- Latente warmte van fusie = verkrijgen van kinetische energie om naar vast – vloeibaar –
damp te gaan.
2
,Beschikbare materialen
- Metalen (zwaar)
o Cristalline
o Sterk, buigzaam en spanning hardenable (+)
o Fractuur resistent (+)
o Medium slijtage bestendigheid (+)
o Makkelijk te manipuleren (+)
o Opake en grijze of gele kleur (esthetiek?)
o Goede conductors/geleiders van warmte en elektriciteit (pijn)(-)
o Vrijlaten van metalen ionen bij lage snelheden (corrosie) (-)
o Kronen, inlay, onlay, overlay, bruggen, implantaten, orthodontie
- Plastisch (polymeren/resin – licht)
o Amorphous
o Zacht
o Slechte slijtage bestendigheid (-)
o Translucent tot opaque waar de kleur aan het omliggende harde weefsel gematcht
kan worden (+)
o Slechte conductor/geleider van warmte en elektriciteit (insulator) (+)
o Hechtmiddel, afdrukmateriaal en prothese
- Keramieken (breekbaar)
o Cristalline of amorf
o Sterk (+) maar niet buigbaar en geen spanning hardenable
o Goede slijtage bestendigheid (+)
o Translucent tot opake waar de kleur aan het omliggende harde weefsel gematcht
kan worden (+)
o Slechte conductor van warmte en elektriciteit (insulator) (+)
o Chemisch inert (+)
o Hoog smeltpunt (+)
o Hoge samendrukkingsstijfheid en sterkte (+)
o Niet oplosbaar (+)
o Lage treksterkte (-)
o Slechte fractuur resistent (bros) (-)
o Moeilijk te manipuleren, te hard (-)
o Kronen, facing voor metalen restauraties, implantaten, inlay, onlay, multiple-unit
fixed protheses
- Composieten (combinatie van 2 of 3 bovenstaande materialen)
Diamant: Koolstof gebonden aan 2 andere covalente sp3 binding sterke binding
Grafiet: Koolstof gebonden aan 3 andere covalente sp2 binding van der waals binding
Buitenste elektronen in een atoom belangrijk voor
interesse in andere atomen.
Stabiel= buitenste cirkel volledig gevuld, ze hebben geen
interactie met andere atomen nodig.
Linkerkant geven makkelijk elektronen
af om stabiel te kunnen worden. 3
Rechterkant nemen makkelijk
elektronen op om stabiel te worden.
, Interatomische binding
Atoom is stabiel wanneer het 8 elektronen in de buitenste cirkel heeft (valence shell).
Primaire binding
De kracht van de bindingen en hun vermogen om te hervormen na breuk bepalen de fysieke
eigenschappen van een materiaal.
Ionische binding:
- Verplaatsen van elektronen
- Metaal + niet metaal
- Doneert elektronen + accepteren elektronen
- Ionische materialen zijn hard en bros
- Vaak in keramieken
- Elektrisch en thermisch insulatief
- Grote binding energieën (600-1500 kJ/mol)
- Coulombic attraction
Vb:
Na heeft 1 valence electron. Cl heeft 7 elektronen in de buitenste kring en kan daarom het elektron
van Na+ ontvangen → Na+Cl-
Covalente binding:
- Gelijke elektron negativiteit
- 2 gedeelde valance elektronen door twee atomen
- Bindingen bepaald door valence (buitenste)
- Vaak in plastische materialen
- Binding energieën (450-713 kJ/mol)
Vb:
Het enkele valentie-elektron in elk waterstofatoom wordt gedeeld met dat van het andere
combinerende atoom, en worden stabiel.
Metaal binding:
- Materialen hebben 1,2 of 3 valence (buitenste) elektronen
- Valence (buitenste) elektronen zijn niet gebonden aan de nucleus en bewegen vrij
- Goede thermische en elektrische conductoren
- Elektronen absorberen licht energie waardoor ze opaque worden
- Lage binding energieën (68 – 850 kJ/mol)
- Kwik 68 (daarom vloeibaar op kamertemperatuur)
Combinatie: (CaSO4). S en O zijn covalent gebonden tot SO42- maar missen dus twee elektronen, die
ze van Ca2+ krijgen (ionbinding).
Sterkte van een materiaal is gelinkt aan bindingsenergie.
4