Este documento trata sobre biomateriales cerámicos-metálicos. Describe procesos para adherir cerámicas a metales a bajas temperaturas y cómo esto permite aplicaciones como insertos dentales. También cubre insertos de cermet, que combinan partículas cerámicas en una matriz metálica para proporcionar alta resistencia al desgaste a altas temperaturas. El documento analiza cómo mejorar la resistencia térmica de los insertos de cermet y proporciona un ejemplo de un nuevo grado de cermet.

1. CERAMICOS – METALES
BIOMATERIALES
UNIVERSIDAD SANTIAGO DE CALI
FACUTAD DE INGENIERIA
BIOINGENIERIA
2012
TABLA DE CONTENIDO

2. PAG.
1. CERAMICOS - METAL..................................................................................3
1.1 Procesos de adherencia cerámica-metal.................................................3
1.2 Adherencia cerámica-metal de elevada resistencia a la rotura……….…3
2. CERÁMICAS DE BAJA TEMPERATURA ADHERIDAS AL ACERO……...4
2.1 Metales adheridos a cerámicas resistentes a las altas temperaturas…...5
3. INSERTOS DE CERMET………………………………………………………...6
3.1 Insertos de carburo cementado con recubrimiento CVD………………....7
4. APLICACIONES DE LOS MATERIALES METAL CERÁMICOS EN LA
ODONTOLOGÍA POR CARMEN®…………………………………………….10
4.1 Aspectos de una nueva metalocerámica………………………...………..10
4.2 Aleaciones para cerámica…………………………………………………..10
4.2.1 Requisitos técnicos de expansión y contracción térmicos, el
coeficiente de expansión térmica……………………………...……….10
4.2.2 Resistencia a la deformación durante la cocción (sagresistance)……………………………………………………………...…12
4.2.3 Otros requisitos técnicos que se presentan en las aleaciones
para cerámica…………………………………………………………….13
5. METALOCERÁMICAS……………………………………………………...…..14
5.1 Comparación entre cerámicas de vidrio, de feldespato y de bajo punto
de fusión………………………………………………………………………..…14
6. ASPECTOS ESTÉTICOS DE LA METALOCERÁMICA…………….……..16
7. CONCLUSIONES………………………………………………………………..17
8. BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………….18
1. CERÁMICOS - METAL
2

3. Las interfaces cerámica-metal desempeñan un papel cada vez más relevante
endiversas áreas de la ingeniería, como la microelectrónica, la automoción, el
sector de recubrimiento de sustratos metálicos con láminas cerámicas o la
fabricación de materiales compuestos de matriz metálica y refuerzo cerámico, las
propiedades termomecánicas y las tensiones residuales de origen térmico de las
interfacescerámica-metal, tanto las que proceden de uniones entre ambos
materiales como de la fabricación de materiales compuestos de matriz metálica y
refuerzocerámico, se pueden evaluar en muchos casos mediante ensayos de tipo
experimental. sin embargo, no siempre es viable debido a que estos ensayos
suelen albergar gran complejidad o resultar muy caros. los métodos de simulación
numérica reducen el coste y el tiempo de desarrollo de los tiempos de ejecución,
además de permitir obtener aproximaciones bastante válidas de estos ensayos
experimentales sin que sea necesario recurrir a los mismos.
En la presente tesis doctoral se ha modelado una unión cerámica-metal (nitruro de
silicio-níquel) que recoge el campo de tensiones residuales resultante del
enfriamiento posterior a su fabricación y que ha podido validarse
experimentalmente comparando los datos de deformación residual obtenidos
mediante la simulación numérica con datos obtenidos a partir de la difracción de
rayos x proporcionados por investigadores del instituto de cerámica y vidrio del
csic. Así mismo, el modelo anteriormente descrito se ha utilizado para predecir
elcomportamiento mecánico de este tipo de uniones cerámica-metal en
situaciones o condiciones de servicio en las que el estado de tensiones residuales
se superponga a otro estado de tensiones inducido mediante ensayos de tipo
termomecánico.
1.1.
Procesos de adherencia cerámica-metal
Cada vez resulta más interesante la obtención de recubrimientos, capas
protectoras que permitan mejorar las propiedades del material base (substrato). Lo
esencial en el proceso de obtención de capas protectoras, sea cual sea el método
empleado (sistemas de metalización, soldaduras, deposición de vapor químico o
físico, etc.) es poder conseguir superficies de contacto completamente lisas, sin
poros, perfectamente adherentes y totalmente compatibles.
1.2.
Adherencia cerámica-metal de elevada resistencia a la rotura
Se ha comprobado que se puede obtener fácilmente una superficie de contacto
perfectamente lisa, libre de porosidades, entre, prácticamente, cualquier cerámica
y cualquier metal, utilizando sistemas de metalización de tecnología avanzada.
El proceso patentado es relativamente económico y la aleación de metalización
utilizada contiene el 95% de Sn, pudiéndose conducir el proceso, en atmósfera
reductora que contenga CO, a temperaturas relativamente bajas tales como,
850°C.
Estas temperaturas, siempre inferiores a los 1000 °C, reducen el peligro de
deterioro de los substratos que tengan que soportar cualquier cambio no deseado
3

4. por calor inducido. Pero lo que realmente diferencia el proceso
demetalización indicado de uno convencional es que, la capa metálica se adhiere
al substrato fuertemente gracias ala cohesión atómica.
En los procesos de metalización convencionales que requieren
temperaturasconsiderablemente más elevadas, por encima de los 1.300 °C, las
capas metálicas (normalmente de Mo/Mn) se mantienen adheridas por fuerzas de
cohesión física o mecánica mucho más débiles.
En las experiencias se pone de manifiesto, que la única forma de eliminar la capa
metalizada, por el nuevo proceso, es por abrasión, y no por fusión. Determinados
trabajos indican que los elementos del Grupo IV, como el Sn, pueden formar
adherencias híbridas (de resonancia) lo que explicaría la cohesión atómica en la
interface Sn-substrato cerámico.
Por el proceso en estudio también se pueden adherir a los carburos, nitruros y
grafitos de cualquier porosidad y densidad, materiales semiconductores (Si,
cristales simples de AsGa y de PGa), cuarzos y la mayoría de los metales
incluyendo el Mo y el W.
Después de la metalización, el substrato se comporta prácticamente como si fuera
un metal. Así pues, en estas condiciones, se pueden utilizar para las cerámicas
metalizadas procedimientos de unión metalotécnica estandarizados, tales como
soldadura fuerte (latón), soldadura ordinaria y adhesividad por difusión atómica en
estado sólido. Debido a que no existen huecos en la interfase, cuandoconductores
térmicos, como el nitruro de aluminio y el óxido de berilio, se metalizan se pueden
alcanzar conductividades térmicas más elevadas (teóricas).
Por metalización sobre un substrato continuo, después de una correcta difusión
física, se puede crear una auténtica cohesión atómica entre una cerámica, en
forma de fibra, y el metal y, de esta forma, alcanzar una resistencia teórica
análoga a la de las compositas de matriz metálica.
2. CERÁMICAS DE BAJA TEMPERATURA ADHERIDAS AL ACERO
Los técnicos investigadores están ya utilizando las cerámicas en los rotores de
turboalimentadores. Lo más probable es que, la evolución hacia el motor de
explosión adiabático se lleve a cabo únicamente después de que se haya
encontrado la manera más fuerte de unir las cerámicas al acero.
El problema, hasta ahora, ha sido que la fundición nodular se degrada por encima
de los 750 °C, que son las temperaturas necesarias para adherir la circonia
parcialmente estabilizada (Zr02, SPZ) a la fundición nodular.
Los procesos en cuestión tratan a la cerámica (capa) y al metal (substrato)
conjuntamente, para adherir aquélla a éste (los métodos convencionales operan
solamente sobre el metal) originando, mediante ciertos agentes, la reacción y
4

5. adherencia de la cerámica al acero a temperaturas por debajo de los 750°C. En el
nuevo método se están diseñando piezas de transición para minimizar
lastensiones sobre la cerámica.
Pequeñas muestras, obtenidas por este proceso, han proporcionado excelentes
resistencias a la cizalladura y buena resistencia al choque térmico.
2.1. Metales adheridos a cerámicas resistentes a las altas temperaturas
En los ensayos para adherir capas metálicas a ciertas cerámicas, para mejorar las
propiedades físicas de éstas; se ha encontrado, frecuentemente, que
losmateriales compuestos (compositas) así formados pueden presentar ciertas
debilidades. La baja reactividad de la mayoría de las cerámicas con los metales,
que constituyen las capas adheridas, limita los tipos de compositas que puedan
formarse con metales de alto punto de fusión así como las técnicas de empleo.
La depositación de vapor físico, no obstante, resuelve el problema de la baja
reactividad, pero cuando la lámina metálica se suelda, por soldadura fuerte (latón),
a otro metal, el calor generado reduce la adherencia (ligadura) de la lámina
metálica a la cerámica. Además, los ciclos térmicos originan adherencias
debilitadas debido a diferencias en los coeficientes de dilatación.
Los investigadores han salvado, en parte, estos problemas de las compositas
cerámica/metal al adherir una capa metálica, compuesta de varios films metálicos,
a la cerámica substrato. Inicialmente, se adhirieron dos films metálicos, a la
cerámica, por deposición gaseosa: Un primer film se constituye por metales del
Grupo IV-A (Ti y Zr con preferencia), altamente activos que reaccionan con la
cerámica para formar nitruros y óxidos; ello origina una fuerte adherencia y
amortigua la dilatación de la cerámica. A continuación, un 2º film, constituido por
un metal del Grupo I-B, ahora por Cu, Au, ó Ag, se adiciona por deposición
gaseosa, amortiguándose también los choques térmicos. Puede también añadirse
una capa opcional de elementos metálicos, del Grupo VIII (Fe, Co), para mejorar
el mojado durante las soldaduras, con Ag, de otras láminas metálicas.
Una capa superior (exterior), con elementos del Grupo I-B, proporciona mayor
ductilidad al conjunto y un mayor espesor de la capa metálica global,
proporcionando así los mejores resultados de resistencias mecánicas y térmicas.
3. INSERTOS DE CERMET
El cermet tiene una resistencia más elevada a altas temperaturas de oxidación
5

6. que el carburo cementado y es ideal para el torneado de acero a alta velocidad, lo
que lo hace el mejor grado para satisfacer las necesidades en el mecanizado de
gran eficiencia. Además, el cermet tiene baja afinidad al hierro, superior
resistencia ante adición de material y desgaste, por ello es posible lograr una
terminación superficial de alta calidad. Aún más, gracias al reciente aumento en el
costo del tungsteno, el cermet está comenzando a ganar más atención como
grado alternativo al carburo cementado.
Por otro lado, sin embargo, el cermet tiene baja resistencia ante choques térmicos
comparado al carburo cementado, así que si los mismos suceden de manera
repetida durante el mecanizado en húmedo, pueden producirse rupturas térmicas
y sufrir quebraduras. Este problema es inherente con el cermet, ya que las
partículas duras (TiCN) dentro del sustrato tienen un coeficiente bajo de
conductividad termal a comparación con las partículas en el carburo cementado
(WC).
Varios fabricantes se han esforzado para incrementar la resistencia ante choques
térmicos del cermet refinando las partículas duras y mejorando las calidades del
metal ligador. Además, se han realizado varias mejoras para extender la
durabilidad de la herramienta y mantener la terminación superficial superior,
característica del cermet.
El nuevo grado de cermet de Mitsubishi Materials, NX3035, es un grado de
torneado en el cual los choques térmicos y la resistencia ante fracturas ha sido
dramáticamente mejorada gracias a una aleación especial que actúa como
ligadora y optimiza su estructura y provee mayor conductividad térmica (Imagen1).
La resistencia ante choques térmicos ha sido incrementada al generar una
aleación especial, hecha de níquel y cobalto lo que ofrece una mayorconductividad
térmica. Al reducir el tamaño de las partículas duras, la resistencia ante fracturas
ha sido incrementada. La Figura 1 muestra la cantidad de impactos en un corte
interrumpido de acero aleado (JIS SCM440) con el grado NX3035 bajo
condiciones de corte en húmedo. El resultado reveló que el NX3035 tiene una
resistencia ante choques térmicos 3 veces más elevada que el grado de cermet
convencional. Es posible que el NX3035 ofrezca una durabilidad más prolongada y
superior terminación superficial gracias a su desempeño estable aún en corte en
húmedo, operación que suele causar inestabilidad en los grados de cermet
convencionales. Para mantener una terminación superficial de gran calidad, es
vital seleccionar la mejor geometría de rompeviruta y filo, el honing también es
importante para asegurar un control eficiente de virutas.
6

7. (a) NX3035
(b) Grado convencional de cermet
(Estructura de granos medianos) (Estructura de granos finos)
Imagen 1 - Micro-estructura del NX3035
Figura 1 - Resistencia ante fracturas del NX3035
El cermet es ampliamente utilizado por los fabricantes japoneses, quienes le dan
prioridad a la exactitud dimensional y terminación superficial. Tomando en
consideración la expansión de las industrias de mecanizado de alta precisión y el
aumento en el costo del tungsteno, el cermet sería uno de los materiales cuya
tendencia futura merece mayor atención.
3.1. Insertos de carburo cementado con recubrimiento CVD
En general, es aplicado en los insertos para torneado de acero un recubrimiento
por medio del método CVD, el recubrimiento suele tener sustancias que incluyen
Ti, compuestos tales como el TiN, TiCN o Al2O3 para que el sustrato forme capas
de recubrimiento de un grosor mayor a la docena de micrómetros. Estas
sustancias de recubrimiento tienen mayor dureza y menor afinidad a los materiales
que el carburo cementado, ayudando así a incrementar la resistencia ante el
desgaste. Sin embargo, con la reciente diversificación de los métodos de corte, los
materiales de los grados deben cumplir con las demandas del usuario en cuanto a
la exactitud, por lo que es necesario ofrecer filos de gran confiabilidad. En los
insertos de carburo cementado con recubrimiento CVD, es especialmente
7

8. importante lograr mejoras en la resistencia al astillamiento y la adición de material,
y en respuesta a esto, varios fabricantes de herramientas se están esforzando en
desarrollar sus propias tecnologías e incorporarlas a los nuevos productos. Siendo
la presentación en la exhibición JIMTOF 2006 el principal objetivo de Mitsubishi
Materials, se desarrolló un nuevo grado con recubrimiento CVD para torneado en
acero, el UE6110.
El grado UE6110 utiliza la tecnología de recubrimiento “2 en 1”, la cual consiste en
dos recubrimientos: negro y dorado (Imagen 2). Estos han sido desarrollados por
medio de la tecnología más avanzada. El recubrimiento Black-SuperSmooth tiene
como característica principal una superficie extremadamente suave sobre el flanco
del inserto, la cual está en constante contacto con la superficie de la pieza de
trabajo, este recubrimiento evita la adición de material y logra una excelente
aspereza superficial. Mientras tanto, el recubrimiento dorado sobre la cara superior
es un compuesto especial de titanio que consiste de sustancias químicamente
estables.
Este recubrimiento evita la generación de cráteres (forma de desgaste generada
por una interacción química entre la pieza de trabajo y la herramienta cuando
entran en contacto bajo condiciones elevadas de calor por fricción) lo cual es un
factor dominante que afecta la durabilidad de la herramienta cuando es utilizada
bajo condiciones de alta velocidad y alto avance, las cuales se están volviendo
más comunes estos días.
Imagen 2 - Grado con recubrimiento CVD para torneado de acero, UE6110
A continuación serán descriptas las nuevas capas utilizadas para el recubrimiento
del UE6110. Estas capas utilizan una tecnología de control de micro-estructuras
de avanzada, lo cual representa la próxima generación de tecnología en
recubrimientos.
La Imagen 3 muestra un corte transversal de la micro-estructura del UE6110. El
TiCN sobre el sustrato de carburo es más fino y más uniforme a un nano-nivel,
para lograr una mejora dramática en la fuerza. Además, la capa de Al2O3 de
crecimiento cristalino controlado incrementa la estabilidad química, obteniendo de
esta manera una mayor resistencia al desgaste.
8

9. Combinado con estas tecnologías, el UE6110 puede cubrir un amplio rango de
aplicaciones de desbaste a terminación desde aleación hasta acero al carbono, y
desde corte en húmedo hasta corte en seco. También se ha reducido la
posibilidad de que ocurran astillamiento y desgaste anormal, aumentando de esta
manera la confiabilidad del filo de corte. El uso de la tecnología en recubrimiento
“2 en 1” y la capa con nano-control en el grado UE6110 no sólo permite un
mecanizado de excelente desempeño, sino que también hace al UE6110 más
resistente ante condiciones de corte de mayor exigencia.
El UE6110 ha sido desarrollado con tecnologías de avanzada, lo que seguramente
lo ubicará como uno de los grados de alto desempeño de la próxima generación
en herramientas de corte.
Imagen 3 - Micro-estructura del carburo recubierto UE6110
9

10. 4. APLICACIONES DE LOS MATERIALES METAL CERÁMICOS EN LA
ODONTOLOGÍA POR CARMEN®
4.1.
Aspectos de una nueva metalocerámica
Las restauraciones ceramometálicas no sirven tan sólo para la restitución de la
función masticatoria y de la fonética, sino que se ajustan también a criterios
estéticos. Es por este motivo por el que, además de los requisitos que deben
plantearse desde los puntos de vista médico y técnico, se plantean tam-bién, y en
muchos casos por parte incluso del propio paciente, altas exigencias, orientadas a
la ob-tención de una reposición dental de características lo más similares posibles
a las de la naturaleza.
4.2.
Aleaciones para cerámica
4.2.1. Requisitos técnicos de expansión y contracción térmicos, el
coeficiente de expansión térmica.
Es imprescindible, para garantizar la unión duradera entre el metal y la cerámica,
que los com-portamientos de expansión y contracción térmicas de ambos
materiales estén adaptados el uno al otro. La magnitud habitual de medición
empleada para este parámetro es el coeficiente de expansión térmica (CET) a. Su
dimensión es µm/mK, esto es, por ejemplo, la alteración de la longitud en µ de una
barra de 1 metro de longitud, para cada °C (o Kelvin) de variación de la
temperatura. Toda vez que, en la mayor parte de los materiales, la expansión y la
contracción érmicas no son lineales, el va-lor CET a se determina siguiendo un
procedimiento de prueba estandarizado (1), para un intervalo de temperaturas
establecido (entre 25°C y 500°C, o bien entre 25°C y 600°C).
En la figura 1 se reproduce una clasificación de los valores CET a
correspondientes a los distintos tipos de aleaciones para cerámica a base de
metales nobles y metales no nobles. Se muestran, asimismo, los tipos de
aleaciones que es capaz de cubrir la metalocerámica CARMEN®.
10

11. Figura 1: Coeficientes de expansión térmica (CET) de los distintos tipos de
aleaciones para cerámica.
El estudio de la clasificación permite constatar que la cerámica CARMEN®cubre
todos los tipos de aleaciones para cerámica clásica (valores CET entre 14,1x10-6
y 15,3x10-6 (25–600°C)). Debido ala considerable desviación, respecto de
estemargen, por una parte los tipos de los valores CET del titanio puro y, por otra,
de las aleaciones de oro de bajo punto de fusión, para este tipo de aleacioneses
imprescindible la utilización de cerámicas especiales.
Puesto que todos los materiales cerámicos soportan mejor las tensiones de
presión que las tensiones de tracción, conviene establecer el valor CET de la
cerámica (mediante el proceso de enfriamiento durante la cocción) de tal forma
que éste resulte ligeramente inferior al valor CET delmetal de la estructura.
De este modo se logra la deseada tensión previa de presión del recubrimiento
cerámico (figura 2).
11

12. Figura 2: las tensiones existentes en el sistema de unión entre el metal y la
cerámica.
4.2.2. Resistencia a la deformación durante la cocción (sag-resistance)
A medida que se incrementa la temperatura, las aleaciones se van ablandando,
hasta el momento en el que, una vez superada la temperatura de solidificación,
éstas empiezan a licuarse. Finalmente, al alcanzarse la temperatura
delicuefacción, se constata la fusión completa del metal.
Con objeto de impedir una eventual deformación de la estructura (debido al propio
peso y a la cerá-mica aplicada) durante la cocción de la cerámica, es preciso
conseguir incrementar en la mayor me-dida posible la distancia existente entre la
temperatura de cocción y la temperatura de licuefacción, a fin de garantizar la
suficiente estabilidad. En la bibliografía norteamericana, a la resistencia contra la
deformación durante la cocción se la denomina también sag-resistance. La figura
3 expone los fac-tores que influyen en ella.
Figura 3: Metalocerámica, resistencia a la deformación durante la cocción.
Las aleaciones con elevado contenido en oro (figura 4) están consideradas como
especialmente proclives a sufrir deformaciones durante la cocción. La causa de
esta tendencia reside en la elevada densidad de tales aleaciones, así como en el
intervalo de fusión, que se sitúa sólo ligeramente por encima de los 1.000°C.
12

13. Por este motivo, cuando se utilizan estas aleaciones resulta indicado el empleo de
una cerámica de recubrimiento como CARMEN®, la cual acredita un intervalo de
temperaturas de cocción considerablemente más bajo. Así, por ejemplo, en las
aleaciones de metales nobles, la cocción de opáquertiene lugar a unatemperatura
de entre 940 y 950°C, mientras que esta temperatura asciende hasta
980°C en el caso de las aleaciones de metales no nobles. En consecuencia,
conviene subrayar la importancia de trabajar con temperaturas más bajas, a partir
de la cocción de la dentina, así como durante las cocciones de corrección (870°C),
toda vez que, según Eichner (2), si bien tras las cocciones de óxido y de opáquer
las coronas experimentan un cierto incremento de su anchura, durante lacocción
de las capas más gruesas las coronas pueden contraerse hasta el punto de
dificultar la adaptación de la corona ceramometálica sobre el muñón dental.
También este efecto se halla enfunción de la temperatura y del material.
Fig. 4: Aleaciones para recubrimiento metalocerámico.
4.2.3. Otros requisitos técnicos que se presentan en las aleaciones para
cerámica
Además de las exigencias recién explicadas, existe un cierto número de otras
propiedades que revi-sten gran relevancia para una aleación para cerámica. En
este contexto, podríamos destacar, por ejemplo, la impregnabilidad de laestructura
metálica, la capacidad de conducción térmica y la for-mación de óxido adherente.
En la bibliografía se hallarán informaciones más detalladas a este res-pecto (por
ejemplo (2) Eichner).
13

14. 5. METALOCERÁMICAS
5.1.
Comparación entre cerámicas de vidrio, de feldespato y de bajo
punto de fusión
En la figura 5 se facilita una visión general tabulada de la comparación de los tres
distintos tipos de cerámica dental. Las denominadas cerámicas de feldespato de
1ª y 2ª generación constituyen las masas cerámicas convencionales clásicas para
la técnica de recubrimiento metalocerámico. Estas cerámicas están compuestas
por una mezcla de feldespato de calcio, feldespato de sodio y cuarzo. Las masas
se elaboran mediante el pulverizado de una frita, que a su vez se compone de
vidrio en un estado de fusión incompleta (3).
Las masas LFC (LowFusingCeramic – cerámica de bajo punto de fusión) se
componen de vidrio puro, de una sola fase, carente de fase cristalina. El vidrio es
sometido a una modificación por medio de un tratamiento especial; más
exactamente, se procede al ensanchamiento de los grupos hi-droxilos. De esta
forma, se reduce la energía de unión de las moléculas de vidrio, y como
consecuen-cia de ello se rebaja el punto de fusión.
En el caso de las masas cerámicas de recubrimiento de bajo punto de fusión (por
ejemplo, Duceragold), la fase vítrea de las masas metalocerámicas
convencionales clásicas es sustituida por la fase vítrea de la cerámica LFC.
Mediante este procedimiento, es posible rebajar la temperatura de cocción de
tales masas desde, por ejemplo, 920°C–930°C hasta 760°C–780°C. Al igual que
las ma-sasmetalocerámicas clásicas, estas masas contienen también porciones
cristalinas de leucita. La leu-cita es el agente responsable de la expansión y la
contracción térmicas. Mediante el incremento de la proporción de leucita, se ha
conseguido intensificar la expansión térmica de estas masas hasta el pun-to de
hacerla compatible con los elevados valores de las nuevas aleaciones de metales
nobles y bajo punto de fusión, tales como Degunorm. A diferencia de las masas
arriba descritas, la masa metalo-cerámica CARMEN® pertenece ya a una
generación posterior. La mera descripción del proceso de ela-boración de la
cerámica CARMEN® permite constatar ya algunas diferencias esenciales:
La mezcla de los componentes de partida (figura 5) es, en primer lugar, objeto de
una fusión total a una temperatura de entre 1.300°C y 1.500°C, y a continuación
se enfría en agua fría. De esta forma, la estructura amorfa de la masa en fusión se
enfría a temperatura ambiental. Durante una segunda fase del procedimiento, y
por medio de un tratamiento de incandescencia a una temperatura aproxi-mada de
1.000°C, la denominada recocción, se induce de forma controlada la liberación de
cristales distribuidos de forma homogénea (leucita). Mediante el control exacto de
la temperatura y del tiempo se logra provocar la formación de un gran número de
cristales de leucita de tamaño muy reducido, hasta conseguir la cristalización de
aproximadamente el 50% de la masa. Este proceso se acaba con un nuevo
enfriamiento en agua fría. En virtud de su microestructura, el material así
elaborado se denomina cerámica vítrea o vitrocerámica.
14

15. Figura 5: Comparación de las propiedades.
Un vistazo a la figura 5 (estructura) aclara de nuevo la diferencia existente entre la
cerámica vítrea CARMEN® y las cerámicas de feldespato convencionales. En
especial, la proporción y la estructura de la fase microcristalina ejercen una
influencia determinante sobre las propiedades de este material. Desde el punto de
vista de la ciencia de materiales, los cristales microcristalinos de leucita actúan favoreciendo el endurecimiento del material por dispersión. Toda vez que la fase
cristalina de leucita posee un valor CET más elevado que el de la fase vítrea
amorfa, en las superficies limítrofes entre los cristales y el vidrio se generan
tensiones (de presión) residuales, las cuales previenen con eficacia la formación o
el ensanchamiento de eventuales fisuras.
15

16. 6. ASPECTOS ESTÉTICOS DE LA METALOCERÁMICA
La proporción y la estructura de la fase microcristalina no sólo ejercen una
influencia decisiva sobre las propiedades técnicas de este material, sino también
sobre su estética. Los efectos ópticos, que en el diente natural contribuyen a
conferirle una apariencia vital, dependen de un gran número de fac-tores de
influencia, tales como la reflexión y la capacidad de dejar pasar la luz (opacidad o
transluci-dez). Los dientes naturales permiten el paso a través suyo de la luz que
incide sobre ellos, y la refle-jan sobre los límites entre las capas y las substancias
dentales duras, estructuradas de diferentes formas.
La estructura amorfa/microcristalina de la cerámica vítrea es perfectamente capaz
de reproducir estos efectos ópticos, propios del diente natural. En las
masascerámicas cocidas, la luz incidente es proy-ectada sobre los
componentescristalinos, los cuales provocan la dispersión y la reflexión internas
de la luz translúcida. En el caso de la vitrocerámica CARMEN®, la
proporciónaumentada de la fase microcristalina se traduce en un incremento de la
reflexión y la refracción de la luz (interferencias). Este comportamiento es
comparable, en cierta forma, al de un diamante biselado, cuyo centelleo será tanto
más intenso cuanto más numerosas sean las facetas talladas que posea.
Esta analogía se ha visto corroborada tras la evaluación por parte de protésicos
dentales experimentados, quienes han llegado a destacar aspectos tales como la
“activación del espectro lumínico natural” y han constatado la “vitalidad”
delmaterial.
16

17. 7. CONCLUSIONES
Si nos enfocamos donde mas se utilizan los materiales metaloceramicos es en el
procedimiento odontológico, ya que el aumento del número de pacientes que
presentan cuadros de abrasión grave provoca a su vez la frecuencia
detratamientos restauradores complejos en la práctica clínica diaria.
Las exigencias a las restauraciones metalocerámicas en cuanto a funcionalidad
y estética siguen aumentando, por lo que actualmente nos enfrentamos al reto
de desarrollar materiales que permitan al protésico dental obtener un resultado
satisfactorio con un esfuerzo relativamente pequeño. Al mismo tiempo,también
deben ofrecerse posibilidades amplias para realizar personalizacionesexigentes.
17

18. 8. BIBLIOGRAFIA
1. Dörfler B, Fleetwood P, Fischer J: PrüfungdentalerEdelmetall-Gusslegierungen.
Quint Zahntech1995;21:813-824.
2. EN ISO 9693:2000 DentalerestaurativeMetallkeramiksysteme.
3. Kappert HF: Das spezielle Problem der PdCu-Legierungen. Phillip J 9:411
(1993).
4. Kappert HF, Schwickerath H, Bregazzi J, Veiel S, Hölsch W. Beeinträchtigung
der Korrosionsfestigkeitdurch den Aufbrennprozeß. Dent Labor 43:65-76(1995)
5. Lenz J, Schwarz S, Schwickerath H, Sperner F, Schäfer A: Bond Strength of
Metal-Ceramic Systemsin Three Point Flexure Bond Test. J Applied Biomater
1995;6:55-64.
6.Schwickerath H, Molsleh I. Verbundfestigkeit und Korrosionslösungen.
DtschZahnärztl Z1995;40:1126-1128.
7.Wirz J, Schmidli F, Förster FW: Haftoxide. Quint 1994;45:1279-1290.
8.www.google.com
9.www.wikipedia.com
18