AULA 01 Propriedades físicas dos materiais dentários

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Vitor Marinho da Costa 
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Vitor Marinho da Costa 
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Terça-feira 24/07/2018 
 
1. INTRODUÇÃO: 
• Para obtermos uma compreensão sobre os materiais dentários, devemos iniciar 
adquirido conhecimento básico das estruturas moleculares e seu comportamento 
durante o manuseio na cavidade oral. 
• O desempenho de todos os materiais dentários, sejam materiais cerâmicos, 
plásticos ou metálicos, está baseado em sua estrutura anatômica. 
• As reações físicas e químicas dos átomos em conjunto determinam as 
propriedades de um material. 
 
• Os matérias usados tem por finalidade substituir o tecido, logo ele deve ser bem 
parecido com o esse dado tecido, no entanto não existe em odontologia um 
material tão bom quanto o material original, o que explica o porquê de a 
odontologia caminhar em direção a prevenção. 
• Na odontologia restauradora, quando um material ganha muito em uma 
característica, ele perde em outro. É o que geralmente acontece entre a 
resistência e a estética. 
 
 
 
 
 
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2. TIPOS DE MATERIAIS: 
• Materiais metálicos – São formados pela união de átomos metálicos. 
• Materiais orgânicos – Quando há a presença de átomos de carbono. 
• Materiais poliméricos – União de monômeros. 
• Materiais cerâmicos – União de átomos metálicos e não metálicos. 
 
• Os materiais metálicos são os principais materiais utilizados na odontologia 
moderna. 
• Os materiais orgânicos, como o ionômero de vidro. É importante lembrar que 
substancias orgânicas degradam. 
• Os materiais poliméricos são bastante utilizados em dentistas, sendo um dos 
principais materiais utilizados para restaurações. São as chamadas resinas 
compostas. 
• Os materiais cerâmicos são formados basicamente por matérias minerais e são 
encontradas em lentes de contato. 
 
3. ESTADOS DA MATÉRIA: 
• Sólido, líquido e gasoso. 
 
 
4. ESTADO DA MATERIA – SÓLIDOS: 
• Estrutura cristalina – Há a formação de uma grade espacial ou cristal. 
Apresentam propriedades físicas e mecânicas previsíveis. 
 
• Estrutura amorfa – Não há formação de uma grade especial definida. As 
moléculas são distribuídas aleatoriamente. 
 
• O estado sólido da matéria pode ser diferenciado em duas formas (cristalina e 
amorfa). As formas cristalinas apresentam uma forma espacial bem definida, 
diferente da forma amorfa. Nas formas cristalinas se torna mais fácil de 
sabermos o que vai acontecer com elas (Ex: Vidro quando se joga uma pedra), 
já os outros materiais dependem de variações, como a temperatura para 
acompanharmos seu comportamento. 
 
• Vidro é uma espécie de cerâmica (vidro cerâmico). 
 
5. DIFUSÃO: 
• Adsorção – Processo onde um líquido ou gás irão se aderir firmemente à 
superfície de um sólido ou liquido através de interações moleculares. 
• Absorção – É a presença de uma substancias dentro de outra por difusão. 
• Sorpção - É a somatória da adsorção e da absorção. 
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• Vamos entender o comportamento da difusão dos materiais? E seus três 
principais tipos? 
• Tipos de difusão: Adsorção, absorção e sorpção 
• ADSORÇÃO é ficar grudado, como o que acontece com a água na mão 
molhada, mesmo quando virada com a palma para baixo, um pouco de água 
continua na superfície. 
• ABSORÇÃO é PENETRAR, como o que acontece com os hidratantes corporais e 
com uma esponja molhada. 
• SORPÇÃO é a união da ABSORÇÃO e da ADSORÇÃO. Quando usamos uma 
material parte dele pode ser absorvida e outra parte pode adsorver. 
• Os materiais usados em odontologia restauradora sofrem SORPÇÃO. É por isso 
que todo material odontológico usado na boca do paciente não dura para 
sempre. 
 
• É importante entender que os materiais usados em odontologia restauradora 
entram em contato constante com a saliva, o que causa degradação dos mesmos. 
Quando são realizadas pesquisas em matérias, costuma-se guardar o material 
na água, pois ela simula envelhecimento 
 
• ATENÇÃO: A adsorção só acontece entre líquidos e gases em sólidos e líquidos? 
 
6. UNIÃO: 
• Quando duas substancias são postas em contato íntimo, as moléculas de um 
substrato se aderem ou são atraídas pelas moléculas do outro substrato. 
• Moléculas iguais – Coesão. 
• Moléculas diferentes- Adesão. 
 
• Em odontologia restauradora a união é o processo mais procurado, possuindo 
dois tipos: COESÃO e ADESÃO. 
• A união de moléculas iguais é chamada de coesão e a união de moléculas 
diferentes são chamadas de adesão. A odontologia restauradora usa muito da 
ADESÃO. 
 
7. UNIÃO – TIPOS DE ADESÃO: 
• Adesão – Atração molecular ou atômica entre duas susperficies que se tocam, 
causanda pela força de atração interfacial existente entre as moléculas ou 
átomos dos dois materiais. 
• Adesão mecânica – Obtida através de retenções mecânicas e não de atração 
molecular. 
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• A adesão, teoricamente, acontece por atrações moléculas e atômicas que 
acontecem entre superfícies diferentes, no entanto nem sempre essa atração 
acontece. Dessa forma utilizamos de retenções mecânicas, irregularidades nas 
superfícies, para que os materiais se grudem, a esse processo chamamos de 
ADESÃO MECÂNICA (onde não existe atração molecular). 
 
8. MOLHABILIDADE: 
• Molhamento – é a capacidade de escoamento de um líquido, para preencher 
as irregularidades do substrato, promovendo a união com outro substrato. 
 
 
• Quanto maior a capacidade de um liquido de escoar por um sólido e preencher 
as irregularidades, maior é a sua molhabilidade. Maior é a capacidade de 
adesão. 
 
• Materiais HIDROFÍBICOS tem maior molhabilidade que os materiais hidrofóbicos. 
 
 
9. PROPRIEDADES FÍSICAS: 
• Ópticas, térmicas, elétricas e mecânicas. 
 
• Em todos os materiais encontramos as propriedades: Ópticas, térmicas, elétricas 
e mecânicas. 
 
 
10. PROPRIEDADES TÉRMICAS: 
• Condutibilidade térmica – É a quantidade de calor (caloria/s) que atravessa um 
corpo de 1 cm de espessura e 1cm2 de área, quando a diferença de 
temperatura é de 1°C. 
• Condutores – São materiais com alta condutividade térmica. 
• Isolantes – São materiais com baixa condutividade térmica. 
 
11. COEFICIENTE DE EXPANSÃO TÉRMICA: 
• É a mudança do comprimento de um material, induzido por alterações de 
temperatura. 
 
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• Na medida em que um material acumula energia ele pode DISTENDER ou 
CONTRAIR. 
• A maioria dos matérias restauradores acumulam energia e tendem a expandir. 
• Existem dois matérias na natureza que quando aquecidos apresentam um 
comportamento diferente: Água e Mercúrio. 
• O ideal é se ter um material com coeficiente de expansão próximo ao do dente 
e do esmalte. 
 
• Qual o problema de se utilizar um material restaurador com elevado coeficiente de 
expansão térmica? 
• Com contínuos movimentos de expansão e contração o dente pode vir a fraturar. 
 
12. PROPRIEDADES ELÉTRICAS: 
• Condutibilidade ou resistência elétrica – É a capacidade de um material 
conduzir corrente elétrica. 
 
• Quanto a condução de eletricidade os materiais podem ser condutores ou 
isolantes. 
 
13. GALVANISMO: 
• Pilha galvânica. 
 
• Não é incomum ouvirmos falar de pacientes com restaurações metálicas que 
sentiram choque ao encostarem o garfo na restauração. Isso é explicado pelo 
fenômeno do galvanismo, onde acontece uma geração de energia na boca do 
paciente, causando choque. 
 
• Pilha galvânica é quando existem metais diferentes, compotenciais iônicos 
diferentes em um meio salino (saliva, por exemplo), onde se cria uma diferença 
de potencial e acontece movimentação de elétrons de um lado para o outro da 
pilha. Acontece de um lado a oxidação (perde massa) do metal e a redução 
(ganha massa) do outro 
 
14. PROPRIEDADES MECÂNICAS: 
• As propriedades mecânicas são importantes na compreensão e previsão do 
comportamento dos materiais submetidos a carga. 
 
 
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• As propriedades mecânicas influenciam no nosso trabalho de forma mais direta 
que as propriedades elétricas e térmicas. Uma vez que elas estão relacionadas 
a resistência quando submetidos à força. 
 
 
15. TENSÃO: 
• É a força por unidade de área que atua em milhões de átomos ou moléculas em 
um dado plano de um material submetido a uma aplicação de carga (É uma 
força aplicada sobre os átomos de um material). 
• Sempre que uma tensão estiver presente, uma deformação será induzida. 
 
• Quando se aplica uma forma em um dado material, as moléculas que o 
compõem reagem a essa força na mesma direção, mesma intensidade e em 
sentidos opostos. 
 
• A tensão pode causar deformação da superfície (Ex: quebrar uma parede). 
• Tensão é uma força aplicada em uma superfície. 
 
16. TENSÃO DE TRAÇÃO: 
• É causado por uma carga que tende a esticar ou alongar um corpo. Uma tensão 
de tração está sempre acompanhada de uma deformação de tração. 
 
• É a tensão que acontece quando se tenta separar as moléculas de um material, 
isto é, esticar um material. A tensão de tração acontece quando abrimos a boca, 
por exemplo. 
 
17. TENSÃO DE COMPRESSÃO: 
• Se um corpo é colocado sob uma carga que tende a comprimi-lo ou encurta-ló, a 
resistência interna a esta carga é denominada tensão de compressão. 
 
• É a tensão causada na tentativa de aproximar as moléculas. 
• É a tensão que mais acontece na boca, visto que estamos sempre apertando com 
os dentes. 
 
 
 
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18. TENSÃO DE CISALHAMENTO: 
• É aquela que tende a resistir ao deslizamento de uma porção de um corpo sobre 
outro. Podem também ser produzidas pela torção de um material. 
 
• Diz respeito a rasgar, deslizar um material sobre o outro na tentativa de 
separar as moléculas que os unem. 
• Ex: Imagine uma folha de papel, puxando a dos dois lados percebemos que ela 
é resistente a tração. Quando amassada percebemos que ela é fraquíssima a 
compressão. Rasgando a folha percebemos que ela é fraca ao cisalhamento. 
• A força mais deletéria que existe dentro da boca é a de cisalhamento. 
 
• Como isso influencia no material? 
Esse tipo de tração funciona como um teste final para avaliar a resistência de um 
material. Se o material rasga, significa que ele não é tão resistente. 
 
 
19. PROPRIEDADES MECANICAS: 
• Deformação (variação de comprimento por unidade de comprimento) – é a 
deformação relativa de um objeto submetido a uma tensão. 
 
• Deformação elástica – É revesível, após a remoção da força, o corpo voltará a 
sua forma original. 
• Deformação plástica – Representa uma deformação permanente do material, 
após a remoção da força, o corpo irá apresentar outra forma. 
 
• Alguns materiais deformam com maior dificuldade que outros. 
• A deformação elástica é reversível, como o que acontece com uma MOLA. 
• Existem materiais que apresentam os dois tipos de deformação. 
• A força é aplicada e então acontece a deformação do material, que vai até 
certo ponto. Passado desse ponto, a fratura ou rompimento do material 
acontece. 
 
 
20. PROPRIDADES MECANICAS – FRIABILIDADE: 
• Inabilidade relativa de um material ser deformado plasticamente. 
• Modulo de elasticidade – friabilidade e dureza. 
• Materiais duros são normalmente muito friáveis. 
 
 
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• Friabilidade é a falta de habilidade de um material em ser deformado 
plasticamente. 
• O modulo de elasticidade de um material está relacionado com a sua dureza e 
com a sua Friabilidade. Qual a implicância disso? Quanto maior o módulo de 
elasticidade, mais difícil de sofrer deformação. 
 
• EXEMPLO: Imagine se dobrarmos um vidro. Certamente ele rapidamente se 
quebrará, sem que percebamos nenhuma dobradura em sua extensão, o que nos 
permite dizer que esse material possui um alto módulo de elasticidade. Qualquer 
deformação gerada no vidro ele se rompe, chegando ao ponto de fratura muito 
rápido. 
 
• O modulo de elasticidade dita se um material consegue receber tensão e de 
deformar ou não, sofrendo assim fratura. 
 
• O vidro é muito friável? Sim ele rompe muito e deforma pouco. 
 
 
21. RESILIÊNCIA: 
• É a quantidade de energia absorvida por uma estrutura quando esta é 
tensionada até o seu limite proporcional, ou seja, é a resistência a deformação 
permanente (deformação plástica). 
 
• Resiliência é a capacidade de um material, de receber energia (tensão) e não 
deformar ou se deformar pouco ou não romper. 
 
• Em odontologia, eu quero que os materiais sejam resilientes? 
Depende dos casos e dos materiais. 
 
 
22. VISCOSIDADE: 
• É a medida da consistência de um fluido e sua incapacidade de escoamento. 
• Materiais de estrutura amorfa são líquidos “super-resfriados” (ceras e resinas). 
 
• Tixotropismo é capacidade que o material tem de escoar sobre pressão ou 
vibração. 
 
 
 
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• Uma substancia viscosa é aquela que se aproxima de um sólido. Ela escoa, 
porém com muita dificuldade. 
• Entre água, mel e óleo. O meu é o mais viscoso. 
• Líquidos super-resfriados são sólidos amolecidos. Sólidos que conseguimos dar 
forma. 
• Alguns materiais são bastante tixotrópicos, sendo duros de se trabalhar, porém 
quando colocados sob vibração se tornam moles e fáceis de esculpir. 
 
 
23. DUREZA: 
• Existem diversos tipos de dureza superficial. A maioria é baseada na 
capacidade da superfície do material de resistir a penetração. 
 
• Dureza de Brinell – Empregado para determinar dureza de METAIS – uma esfera 
de aço é prensada com uma carga especifica sobre superfície polida do 
material. É mensurado o diametro da penetração. 
• Dureza de Vickers - Emprega o mesmo principio do teste de Brinelli, porem utiliza 
uma pirâmide com base quadrada para materiais friáveis. 
• Dureza de Knoop – Utilizada um penetrador de diamantes com configuração 
geométrica de um losango (pirâmide alongada). Pode mensurar valores de 
dureza para materiais excessivamente duros ou macios. 
 
 
• O que é limite de proporcionalidade? É o ponto onde um material deixa de 
deformar elasticamente e passa a deformar plasticamente. 
 
• Dureza em mineralogia significa – A capacidade de um material em resistir a 
penetração. 
• Em odontologia treinamos a dureza de metais, cerâmica e da resina. 
 
• DUREZA DE BRINELL – Usada para medir a dureza de metais, utilizando uma 
esfera, na tentativa de penetrar por esse material. Após a penetração, medimos 
o diâmetro que foi penetrado e assim temo um valor de dureza para o dado 
metal. 
• Geralmente, quanto mais duro o metal, maior a sua Friabilidade e maior a sua 
dureza (menor a capacidade de ser penetrado). 
 
• DUREZA DE VICKERS – Semelhante a dureza de Brinell, porém tem uma ponta 
de metal piramidal utilizada para medir a dureza da resina composta (material 
polimérico que se comporta como uma cerâmica). 
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• DUREZA DE KNOOP – Semelhante a dureza deVickers, onde se usa uma ponta 
de diamante. Utilizada para medir a dureza da cerâmica, que é mais dura que 
o metal. 
 
• ATENÇÃO: Quanto mais próximo o imite de proporcionalidade do ponto de 
fratura, mais friável é o material, ou seja, menor a sua capacidade de sofrer 
deformação plástica. Ex: O limite de proporcionalidade do vidro e o seu ponto 
de fratura são muito próximos, logo ele é muito friável.