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04/03/2020 1 PROPRIEDADES DOS MATERIAIS DENTÁRIOS Prof. Dr. Gláuber Campos Vale glauber@ufpi.edu.br UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE DEPARTAMENTO DE ODONTOLOGIA RESTAURADORA DISCIPLINA: MATERIAIS DENTÁRIOS Propriedades dos Materiais Limberte, 2003 Objetivos Princípios de união; Propriedades físicas; Propriedades mecânicas; Biocompatibilidade. Princípios de união; Propriedades físicas; Propriedades mecânicas; Biocompatibilidade. 1 2 3 4 04/03/2020 2 Princípios de União Adesão: atração entre moléculas diferentes; Coesão: atração entre moléculas semelhantes; Adesivo: material ou película com o objetivo de produzir adesão; Aderente: estrutura no qual o adesivo é aplicado. Princípios de União Energia de superfície: aumento de energia por unidade de área nas estruturas sólidas. Energia de superfície: aumento de energia por unidade de área nas estruturas sólidas. Átomo internoÁtomo interno Átomo externoÁtomo externo Princípios de União Tensão superficial: energia de superfície dos líquidos. Tensão superficial: energia de superfície dos líquidos. Princípios de União Umedecimento: habilidade de líquidos umedecerem a superfície de sólidos. Umedecimento: habilidade de líquidos umedecerem a superfície de sólidos. Hipólito V.D. e Sálvio L. 5 6 7 8 04/03/2020 3 Princípios de União Ângulo de contato: ângulo formado entre as superfícies de um líquido e um sólido. Ângulo de contato: ângulo formado entre as superfícies de um líquido e um sólido. θ Retenção Mecânica Meio de se promover forte aderência de um substrato a outro. Meio de se promover forte aderência de um substrato a outro. Hipólito V.D.Hipólito V.D. Propriedades FísicasPropriedades Físicas Embasadas nas leis da mecânica, ótica, termodinâmica, etc; Matiz e luminosidade – ótica; Condutividade térmica – termodinâmica; Embasadas nas leis da mecânica, ótica, termodinâmica, etc; Matiz e luminosidade – ótica; Condutividade térmica – termodinâmica; 9 10 11 12 04/03/2020 4 Propriedades Físicas Reologia: estudo das características do escoamento da matéria; Escoamento: comportamento reológico dos líquidos e materiais amorfos. Reologia: estudo das características do escoamento da matéria; Escoamento: comportamento reológico dos líquidos e materiais amorfos. Forças de cisalhamentoForças de cisalhamento Propriedades Físicas Viscosidade: medida da consistência de um fluido e sua incapacidade de umedecimento. Viscosidade: medida da consistência de um fluido e sua incapacidade de umedecimento. vi sc o si d a d e vi sc o si d a d e u m e d e c im e n to u m e d e c im e n to Propriedades Físicas Plásticos: corpo rígido até que um valor mínimo de tensão de cisalhamento seja obtido. Ex: catchup; Tixotropismo: corpo que se torna menos viscoso e mais fluido sob pressão. Plásticos: corpo rígido até que um valor mínimo de tensão de cisalhamento seja obtido. Ex: catchup; Tixotropismo: corpo que se torna menos viscoso e mais fluido sob pressão. Propriedades Físicas Tixotropismo Tixotropismo 13 14 15 16 04/03/2020 5 Propriedades Físicas Creep: deformação plástica dos sólidos dependente do tempo de aplicação de uma carga estática ou tensão constante. Creep: deformação plástica dos sólidos dependente do tempo de aplicação de uma carga estática ou tensão constante. Propriedades Físicas Cor – olho humano: 400 a 700ηm Cor – olho humano: 400 a 700ηm Magne, 2003 Propriedades Físicas Três variáveis na percepção de cor de dentes e restaurações: Matiz: cor dominante de um objeto; Luminosidade: claridade e escuridão de uma cor; Saturação: grau de intensidade de uma matiz. Três variáveis na percepção de cor de dentes e restaurações: Matiz: cor dominante de um objeto; Luminosidade: claridade e escuridão de uma cor; Saturação: grau de intensidade de uma matiz. Propriedades Físicas Metamerismo: aparente diferença de cor dos objetos sob mais de uma fonte de luz. Metamerismo: aparente diferença de cor dos objetos sob mais de uma fonte de luz. 17 18 19 20 04/03/2020 6 Propriedades Físicas Translucidez, opacidade Translucidez, opacidade Magne, 2003 Propriedades Termofísicas Condutividade térmica (K): medida quantitativa da transferência de calor através de um material pela condução; Difusividade térmica: medida da velocidade na qual uma corpo de temperatura não-uniforme atinge um estado de equilíbrio térmico. Condutividade térmica (K): medida quantitativa da transferência de calor através de um material pela condução; Difusividade térmica: medida da velocidade na qual uma corpo de temperatura não-uniforme atinge um estado de equilíbrio térmico. Propriedades Termofísicas Materiais condutores e isolantes Materiais condutores e isolantes Garone Netto, 2003 Propriedades Termofísicas Coeficiente linear de expansão térmica: mudança em comprimento por unidade do comprimento original de um material frente à mudanças de temperaturas. Coeficiente linear de expansão térmica: mudança em comprimento por unidade do comprimento original de um material frente à mudanças de temperaturas. 21 22 23 24 04/03/2020 7 Propriedades Termofísicas 1,2 – 4,414 - 50Compósito 2,1925,00Amálgama 1,0011,4Dente (esmalte) α material/ αdenteα (10-6/ºC )Material Tabela1: Coeficientes de expansão térmica linear (α) de materiais dentários relativos ao esmalte dental. Tabela1: Coeficientes de expansão térmica linear (α) de materiais dentários relativos ao esmalte dental. Adaptado de Anusavice, 1998.Adaptado de Anusavice, 1998. Propriedades Mecânicas Leis da mecânica: ciência física que lida com a energia e seus efeitos nos corpos, principalmente estáticos. Leis da mecânica: ciência física que lida com a energia e seus efeitos nos corpos, principalmente estáticos. Limberte, 2003 Propriedades Mecânicas Tensão: força por unidade de área em milhões de átomos ou moléculas em um dado plano de um material; Resistência: nível de tensão em que um material se distorce ou fratura. Tensão: força por unidade de área em milhões de átomos ou moléculas em um dado plano de um material; Resistência: nível de tensão em que um material se distorce ou fratura. Dentes Periodonto Bolo alimentar Força de mordida 25 26 27 28 04/03/2020 8 Propriedades Mecânicas 3ª lei de Newton – Ação e reação: Deformação elástica: reversível – desaparece quando a força é removida; Deformação plástica: irreversível – deformação permanente, não se recupera quando a força é removida. 3ª lei de Newton – Ação e reação: Deformação elástica: reversível – desaparece quando a força é removida; Deformação plástica: irreversível – deformação permanente, não se recupera quando a força é removida. Propriedades Mecânicas Forças de acordo com a direção da aplicação: Tração; Compressão; Cisalhamento; Flexão. Forças de acordo com a direção da aplicação: Tração; Compressão; Cisalhamento; Flexão. Propriedades Mecânicas Tensão de Tração: resistência a uma carga que tende a alongar um corpo. Tensão de Tração: resistência a uma carga que tende a alongar um corpo. Propriedades Mecânicas Tensão de Compressão: resistência interna de um corpo a uma carga que tende a encurtá-lo. Tensão de Compressão: resistência interna de um corpo a uma carga que tende a encurtá-lo. 29 30 31 32 04/03/2020 9 Propriedades Mecânicas Tensões de Cisalhamento Tensões de Cisalhamento Propriedades Mecânicas Tensões por Flexão Tensões por Flexão Compressão Tração P Shinohara M. Propriedades Mecânicas Resistência à Flexão Resistência à Flexão Propriedades Mecânicas Fadiga: “Deterioração de um material provocada pela repetição de tensões mecânicas, levando à ruptura sob esforços inferiores aos resultantes de ações estáticas”. (Enciclopédia Larousse Cultural) Fadiga: “Deterioração de um materialprovocada pela repetição de tensões mecânicas, levando à ruptura sob esforços inferiores aos resultantes de ações estáticas”. (Enciclopédia Larousse Cultural) 33 34 35 36 04/03/2020 10 Propriedades Mecânicas Deformações Elásticas: Limite Proporcional; Limite Elástico; Resiliência. Módulo de Elasticidade; Flexibilidade; Deformações Elásticas: Limite Proporcional; Limite Elástico; Resiliência. Módulo de Elasticidade; Flexibilidade; Propriedades Mecânicas Limite Proporcional: tensão que uma estrutura pode sustentar antes que se torne deformada plasticamente; Limite Proporcional: tensão que uma estrutura pode sustentar antes que se torne deformada plasticamente; Limite Elástico: maior tensão a que um material pode ser submetido e retorna às suas dimensões originais quando a força é removida. Limite Elástico: maior tensão a que um material pode ser submetido e retorna às suas dimensões originais quando a força é removida. Propriedades Mecânicas DeformaçãoDeformação T e n sã o T e n sã o LP = LE Adaptado Anusavice, 1998. Propriedades Mecânicas Resiliência: quantidade de energia absorvida por uma estrutura quando esta é tensionada até seu limite proporcional. Resiliência: quantidade de energia absorvida por uma estrutura quando esta é tensionada até seu limite proporcional. T e n sã o T e n sã o DeformaçãoDeformação R Adaptado Anusavice, 1998 37 38 39 40 04/03/2020 11 Propriedades Mecânicas Módulo de Elasticidade: Descreve a relativa rigidez de um material; Tensão dividida pela deformação (MPa). Módulo de Elasticidade: Descreve a relativa rigidez de um material; Tensão dividida pela deformação (MPa). DeformaçãoDeformação T e n sã o T e n sã o EsmalteEsmalte DentinaDentina EE Tensão Deformação Tensão Deformação Adaptado Anusavice, 1998 Propriedades Mecânicas Flexibilidade: após sofrer deformação elástica o material retorna ao seu formato original. Flexibilidade: após sofrer deformação elástica o material retorna ao seu formato original. Propriedades Mecânicas Tenacidade: quantidade de energia de deformação elástica e plástica necessária para fraturar um material. Tenacidade: quantidade de energia de deformação elástica e plástica necessária para fraturar um material. Adaptado Anusavice, 1998 DeformaçãoDeformação T e n sã o T e n sã o R T Propriedades Mecânicas Friabilidade: incapacidade relativa de um material de suportar deformação plástica antes de a fratura ocorrer. Friabilidade: incapacidade relativa de um material de suportar deformação plástica antes de a fratura ocorrer. DeformaçãoDeformação T e n sã o T e n sã o Adaptado Anusavice, 1998 41 42 43 44 04/03/2020 12 Propriedades Mecânicas Ductibilidade: capacidade de um material suportar uma grande deformação permanente sob uma carga de tração sem ruptura; Maleabilidade: capacidade de um material suportar uma deformação permanente sem ruptura sob compressão. Ductibilidade: capacidade de um material suportar uma grande deformação permanente sob uma carga de tração sem ruptura; Maleabilidade: capacidade de um material suportar uma deformação permanente sem ruptura sob compressão. Propriedades Mecânicas Dureza: capacidade da superfície de um material de resistir à penetração por uma ponta sob uma carga específica; Prediz a resistência de um material e sua capacidade de abrasionar estruturas opostas. Carga Área projetada Dureza: capacidade da superfície de um material de resistir à penetração por uma ponta sob uma carga específica; Prediz a resistência de um material e sua capacidade de abrasionar estruturas opostas. Carga Área projetada Propriedades Mecânicas Brinell Rockwell Vickers Knoop 45 46 47 48 04/03/2020 13 Biocompatibilidade Biocompatível - “harmonioso com a vida e não possuindo efeitos tóxicos ou prejudiciais às funções biológicas.” (Dicionário Médico Ilustrado de Dorland In: ANUSAVICE, 1998) Biocompatibilidade é a medida com base na citotoxicidade localizada, nas reações sistêmicas e no potencial alergênico e carcinogênico. Biocompatível - “harmonioso com a vida e não possuindo efeitos tóxicos ou prejudiciais às funções biológicas.” (Dicionário Médico Ilustrado de Dorland In: ANUSAVICE, 1998) Biocompatibilidade é a medida com base na citotoxicidade localizada, nas reações sistêmicas e no potencial alergênico e carcinogênico. Biocompatibilidade Requisitos aos materiais dentários: Não prejudiciais à polpa ou aos tecidos moles; Não conter substâncias tóxicas dispersíveis que possam ser liberadas e absorvidas pelo sistema circulatório causando reação tóxica sistêmica; Livres de agentes que possam causar reações alérgicas; Não ter potencial carcinogênico. Requisitos aos materiais dentários: Não prejudiciais à polpa ou aos tecidos moles; Não conter substâncias tóxicas dispersíveis que possam ser liberadas e absorvidas pelo sistema circulatório causando reação tóxica sistêmica; Livres de agentes que possam causar reações alérgicas; Não ter potencial carcinogênico. Biocompatibilidade Reações alérgicas aos materiais dentários: Dermatite de contato alérgica; Alergia à produtos de látex; Estomatite de contato alérgica; “Toxicidade do mercúrio”; Alergia ao níquel; Toxicidade e alergenicidade do berílio. Reações alérgicas aos materiais dentários: Dermatite de contato alérgica; Alergia à produtos de látex; Estomatite de contato alérgica; “Toxicidade do mercúrio”; Alergia ao níquel; Toxicidade e alergenicidade do berílio. Biocompatibilidade Avaliação da biocompatibilidade: Grupo I: Testes primários - teste de genotoxicidade Grupo II: Testes secundários - testes de implantes Grupo III: Testes pré-clínicos empregados - para polpa e dentina - para capeamento pulpar e pulpotomia - endodôntico Avaliação da biocompatibilidade: Grupo I: Testes primários - teste de genotoxicidade Grupo II: Testes secundários - testes de implantes Grupo III: Testes pré-clínicos empregados - para polpa e dentina - para capeamento pulpar e pulpotomia - endodôntico 49 50 51 52 04/03/2020 14 Bibliografia Sugerida Anusavice KJ. Materiais Dentários Phillips; 10ª edição. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 1998 Craig RG, Powers JM. Materiais Dentários Restauradores; 1ª edição. Livraria Editora Santos: São Paulo; 2004. van Noort R. Introduction to Dental Materials; second edition. Mosby: London; 2003. Anusavice KJ. Materiais Dentários Phillips; 10ª edição. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 1998 Craig RG, Powers JM. Materiais Dentários Restauradores; 1ª edição. Livraria Editora Santos: São Paulo; 2004. van Noort R. Introduction to Dental Materials; second edition. Mosby: London; 2003. 53
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