Materiais Dentários: Propriedades Físicas dos Materiais Dentários

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P�O�R���A��S �ÍSI��� D�� �AT���A��
DE��ÁRI��
São propriedades que não podem ser modificadas por fatores externos. As propriedades
físicas mecânicas dos materiais dentários vão abranger os seguintes tópicos nessa aula:
➢ Propriedades Termo-Física
➢ Propriedades Ótica
➢ Propriedades Reológica
➢ Propriedades Mecânica
Pro����da��� T�r�o-Físi��
Termodinâmica é a ciência que estuda a transmissão da energia térmica entre vários
corpos. Suas propriedades físicas são:
- Temperatura de fusão: É a temperatura na qual o material passa do estado sólido para o
estado líquido. Utilizado por exemplo em soldagem, confecção de estruturas metálicas,
prótese parcial removível, prótese parcial fixa, restaurações metálicas, metalocerâmicas.
- Condutividade térmica: Capacidade que um material possui em conduzir calor.
* Materiais Condutores (ex.: Amálgama de Prata)
* Materiais Isolantes. (ex.: Dentina, Esmalte, Resina Acrílica para confecção de próteses)
- Difusividade térmica: Medida da velocidade com que um corpo com temperatura
heterogênea entra em equilíbrio térmico.
- Calor específico: Quantidade de calorias necessárias para elevar a temperatura de 1g de
uma substância em 1°C.
- Coeficiente de expansão térmica: é definido como a mudança em comprimento por
unidade de comprimento original de um material quando sua temperatura e aumentada em
1°C.
- Significância Clínica: Material ideal – Coeficiente de expansão térmica similar ao da
estrutura dental: expande e contrai semelhante ao dente durante as variações na
temperatura.
Pro����da��� Óti���
Importante característica para que os materiais odontológicos mimetizem os tecidos e
estruturas bucais. Diretamente relacionada a luz, Radiação eletromagnética que pode ser
detectada pelo olho humano que apresenta comprimento de onda entre 400 e 700 nm.
Cor: É luz refletida por um objeto, recebida recebida pelo olho e diferenciada pelo cérebro.
“O olho é altamente sensível na comparação de duas cores colocadas lado a lado, quer seja em
superfícies rugosas, lisas, planas ou curvas.” Anusavice, 2013.
Entre suas propriedades estão:
- Matiz: É a cor dominante de um objeto. (comprimento de onda).
- Valor: Ele identifica a claridade ou o escuro de uma cor (luminosidade).
- Croma: É o grau de saturação ou a intensidade do matiz.
- Opacidade: Relacionado com a quantidade de luz que um objeto pode absorver
e/ou espalhar.
- Translucidez: O oposto de opacidade. Quantidade de luz que pode atravessar o
material.
- Metamerismo: objetos que parecem ser da mesma cor sob um determinado tipo
de luz.
- Fluorescência: Fenômeno no qual um corpo reflete um tipo de luz branca-azul.
Pro����da��� R�ológi���
É o estudo das características de deformação e escoamento da matéria, seja ela sólida ou
líquida.
- Comportamento newtoniano: Fluído ideal. Quanto maior a força aplicada, mais rápido o
fluido escoa. O gráfico é uma linha reta (Ex. cotidiano: água, leite).
- Comportamento plástico: fluidos que exibem um comportamento inicialmente rígido e
em seguida mostram uma viscosidade constante (Ex. cotidiano: Frasco de molho de tomate
“Ketchup” quando vertido. Ex. clínico: Materiais para moldagem posicionados na moldeira).
- Comportamento pseudoplástico: a viscosidade do material diminui com o aumento da
pressão- deformação sobre eles, até atingir uma viscosidade constante. (Ex. cotidiano:
Massa de bolo batida na batedeira. Ex. clínico: alguns cimentos odontológicos e
elastômeros).
- Comportamento dilatante: são fluidos com comportamentos opostos aos
pseudoplásticos, eles se tornam mais rígidos à medida que a deformação aumenta. (Ex.
cotidiano: Bater clara em ovo na batedeira. Ex. clínico: resinas acrílicas para base de
próteses totais).
- Tixotropia: o fluido torna-se menos viscoso e escoa mais quando submetido repetidamente
a pressão. (Ex. cotidiano: Frasco de molho de tomate tipo “Ketchup” quando chacoalhado
repetidamente. Ex. clínico: pasta para profilaxia, gesso, alguns cimentos odontológicos).
- Escoamento ou Creep: deformação permanente (plástica) tempo-dependente do material
quando mantido sob uma carga estática ou sob tensão constante (Ex. cotidiano: creep em
asfalto. Ex. clínico: restaurações em amálgama).
Pro����da��� M�câni���
A ciência física que estuda a energia e a força que atuam sobre um corpo e suas
consequências.
São as respostas mensuradas de materiais sob uma força aplicada, distribuição de forças
ou pressão.
Tensão é a força por unidade de área que atua sobre milhões de átomos e moléculas em
dado plano de um material. A tensão pode ser dividida de acordo com o tipo de deformação
que ela produz:
- Tensão de tração: tensão causada por uma carga que tende a esticar ou alongar um
corpo.
- Tensão de compressão: quando um corpo é colocado sob uma carga que tende a
comprimi-lo ou encurtá-lo.
- Tensão de cisalhamento: tensão de resistir ao deslizamento ou a escorregamento da
porção de um corpo sobre outra.
- Tensão de flexão: produzidas por forças de dobramento (tensão de flexão, compressão e
cisalhamento acontecendo no mesmo corpo ou amostra).
- Deformação elástica: É o resultado do esticamento, mas não da ruptura de ligações
atômicas ou moleculares em um sólido ordenado. O objeto recupera sua forma original
quando a força é removida.
- Deformação plástica: tensões que causam deformações permanentes, não retornando à
suas dimensões originais quando a força é removida. A maior parte dos materiais
odontológicos suportam relativamente pouca deformação elástica. Eles são em sua maioria
frágeis (Ex.: resinas compostas, cimentos, cerâmicas), eles fraturam sem aviso prévio porque
pouca ou nenhuma deformação plástica ocorre para indicar níveis elevados de tensão.
● Propriedades de resistência:
Esses são valores importantes na avaliação de materiais dentários, pois representam a
tensão na qual a deformação permanente da estrutura se inicia.
● Limite de proporcionalidade: corresponde ao ponto em que a curva no gráfico tensão-
deformação se torna não mais linear e desvia da linearidade.
● Limite elástico: é definido como a tensão mais alta à que o material pode ser submetido em
que ele retorna as suas dimensões originais quando a força é removida.
● Limite de escoamento: é a tensão necessária para produzir uma deformação específica
pré-definida (0,1 a 0,2%).
● Propriedades elásticas:
● Módulo de elasticidade: descreve a
rigidez de um material. É medido pela
inclinação da região elástica no curva
tensão-deformação. Por exemplo, o módulo
de elasticidade do esmalte é cerca de três
vezes maior do que o da dentina. A dentina é
capaz de apresentar uma deformação plástica
significativa sob cargas compressivas antes
da fratura. Assim, o esmalte é mais rígido e
mas frágil do que a dentina e o esmalte sem
suporte é mais suscetível à fratura.
Por outro lado, a dentina é mais flexível e tenaz.
Quanto maior a inclinação da reta > ângulo com o gráfico tensão x deformação > módulo de
elasticidade > rigidez do material.
● Flexibilidade: quantidade de deformação do material quando tensionado até o seu
limite de proporcionalidade.
● Resiliência: quantidade de energia absorvida pelo material quando tensionado até o
seu limite de proporcionalidade.
● Ductilidade: habilidade de um material apresentar grande deformação permanente
sob tensões de tração até o ponto de fratura, formando fios.
● Maleabilidade: é a capacidade do material apresentar grande deformação
permanente sob tensões de compressão, como martelamento ou laminação, até o
ponto de fratura.
● Tenacidade: É a quantidade de energia de deformação elástica e plástica necessária
para fraturar o material.
Resistência:
➔ Resistência à tração;
➔ Resistência à compressão;
➔ Resistência ao cisalhamento;
➔ Resistência à flexão;
➔ Resistência à fadiga;
➔ Resistência à penetração (dureza): resistência a “endentação”. Baseado na
habilidade da superfície de um material em resistir a penetração por uma ponta de
diamante ou esfera de aço sob uma carga específica.
Outros conceitos:
• Friabilidade: Materiais que apresentam poucaou nenhuma deformação plástica. A curva
tensão-deformação do gráfico tende a ser uma linha reta, praticamente sem região plástica.
Esse material sofre fratura em um valor de deformação mais baixo. Ex. Cerâmicas
dentárias.
• Fragilidade: É a relativa incapacidade de o material sustentar deformação plástica antes
da fratura.