Presentacion disilicato de litio

CERAMICAS DENTALES
Material inorgánico no metálico procesado mediante cocción a alta
temperatura para lograr propiedades mecánicas y ópticas deseables
criterios específicos para su
uso en la odontología
Dureza adecuada
Resistencia mecáncia
Porpiedades opticas y
estéticas
Rendimiento predecible
Moshaverinia, A., 2020. Review of the Modern Dental Ceramic Restorative Materials for Esthetic Dentistry in the
Minimally Invasive Age. Dental Clinics of North America, 64(4), pp.621-631.

CLASIFICACIÓN DE LAS CERAMICAS
CERAMICAS DE MATRIZ DE
VIDRIO
Cerámicas inorgánicas no metálicas
Compuestas por una fase de vidrio
Fases cristalinas finamente dispersas
VENTAJAS DESVENTAJAS
 Estética
 Biocompatibilidad
 Resistencia al desgaste
 Fragilidad
 Resistencia relativamente baja a la
flexión y a la tenacidad
 Tenacidad insuficiente a la fractura
 Desgaste de la dentición opuesta
1. Cerámica feldespática
2. Leucita
3. Disilicato de litio
4. Silicato reforzado
Moshaverinia, A., 2020. Review of the Modern Dental Ceramic Restorative Materials for Esthetic
Dentistry in the Minimally Invasive Age. Dental Clinics of North America, 64(4), pp.621-631.

DISILICATO DE LITIO
Disilicato de litio IPS e.max
Estructura cristalina en forma de aguja ofrece una excelente
resistencia y durabilidad
Estética óptima
IPS e.max Press IPS e.max CAD
Indicaciones
 Carillas
 Inlays
 Onlays
 Coronas ant /post
 Restauraciones de implantes
 Protesis fija de 3 unidades
Moshaverinia, A., 2020. Review of the Modern Dental Ceramic Restorative Materials for Esthetic Dentistry in the Minimally
Invasive Age. Dental Clinics of North America, 64(4), pp.621-631.

DISILICATO DE LITIO
IPS e.max Press
Técnica de prensado
70% del volumen de cristales de disilicato de litio en forma de aguja que se
cristalizan en una matriz vítrea
Pastillas se inyectan en hornos procedimiento similar al de la cera perdida.
Mayor resistencia a la flexión (350 MPa)
Los cristales son más pequeños y están distribuidos de manera más
uniforme
Willard, A., & Gabriel Chu, T. (2018). The science and application of IPS e.Max dental ceramic. The Kaohsiung Journal Of Medical
Sciences, 34(4), 238-242. doi: 10.1016/j.kjms.2018.01.012

DISILICATO DE LITIO
IPS e.max CAD
Técnica de fresado
Tiene dos tipos de cristales y dos microestructuras que proporcionan sus
propiedades únicas durante cada fase de su uso
1. "estado azul" parcialmente cristalizado
Estructura compuesta al 40% de meta-silicato de litio
permite que el material se muele fácilmente sin
un desgaste excesivo de la fresa.

DISILICATO DE LITIO
IPS e.max CAD
2. Estado final
Contiene una microestructura de 70% disilicato de litio
Cristales de disilicato de litio altamente entrelazados
Nivel de porosidad uniforme
Propiedades mecánicas y estéticas

DISILICATO DE LITIO
IPS e.max CAD
Diferentes tonalidades y grados de translucidez,
según el tamaño y la densidad de los cristales.

SILICATO DE LITIO REFORZADO CON ZIRCONIO
Estructura cristalina homogénea
Cristales de silicato de litio, está reforzada con rellenos tetragonales de
zirconia 10%
Silicato de litio de grano muy fino
Propiedades ópticas y mecanicas en comparación con otras vitrocerámicas
Zarone, F., Ruggiero, G., Leone, R., Breschi, L., Leuci, S., & Sorrentino, R. (2021). Zirconia-reinforced lithium silicate (ZLS)
mechanical and biological properties: A literature review. Journal Of Dentistry, 109, 103661. doi: 10.1016/j.jdent.2021.103661

SILICATO DE LITIO REFORZADO CON ZIRCONIO
Indicaciones
 Coronas anteriores y posteriores
implantosoportadas
 Coronas anteriores y posteriores
 Inlays
 Onlays
 Coronas parciales
 Carillas
Vita Suprinity® Celtra® Duo
Zarone, F., Ruggiero, G., Leone, R., Breschi, L., Leuci, S., & Sorrentino, R. (2021). Zirconia-reinforced lithium silicate (ZLS)
mechanical and biological properties: A literature review. Journal Of Dentistry, 109, 103661. doi: 10.1016/j.jdent.2021.103661

SELECCIÓN DE CASOS Y CONSIDERACIONES CLÍNICAS
(SELECCIÓN DE MATERIAL)
ÁRBOL DE SELECCIÓN DE MATERIALES
1. Posición 2. Diseño 3. Resistencia 4. Sustrato 5. Translucidez
Anterior
Posterior
Unico
Multiple
Baja
Media
Alta
Esmalte
Dentina
Decoloración
Baja
Alta

Posterior
Posición
Diseño
Unico
Resistencia
Media
Translucidez
Baja
Alta
opacidad
Disilicato
de litio
Zirconio
Moshaverinia, A., 2020. Review of the Modern Dental Ceramic Restorative Materials for Esthetic Dentistry in the Minimally Invasive
Age. Dental Clinics of North America, 64(4), pp.621-631.

Posición
Diseño
Unico
Resistencia
Baja
Translucidez
Ala
Baja
opacidad
Disilicato
de litio
Anterior
Feldespatica

Posición
Diseño
Unico
Resistencia
Media
(bruxismo)
Translucidez
Alta
Baja
opacidad
Disilicato
de litio
Anterior

Lien, W., Roberts, H. W., Platt, J. A., Vandewalle, K. S., Hill, T. J., & Chu, T.-M. G. (2015). Microstructural evolution and physical behavior of a lithium disilicate glass-ceramic. Dental Materials: Official Publication of the Academy of Dental Materials, 31(8), 928–940.

INTRODUCCIÓN
65
65% Vol, disilicato de litio.
34% Vidrio.
1% porosidad.
1998 – IVOCLAR VIVADENT
65
IPS Classic.
Desvitrificación incontrolada
de leucita.
IPS Empress 2
65
ADITIVOS:
- P2O5
- TiO2.
- ZrO2.
65
CRECIMIENTO EPITAXIAL
65
Nucleación y propagación.
AFECTACIÓN POR
CALENTAMIENTO
65
65
1 ETAPA
2 ETAPAS
- Velocidad y Grado de
Temperatura únicos.
I etapa: Nucleación.
II etapa: Cristalización.
65
CAD - CAM
I: Fundición de bloques.
II: Fresado CAD.
III: Refinamiento térmico
Favorece cristalización.

SISTEMA CAD-CAM
CAM: Se funden aditivos , templan, recocen parcialmente.
Etapa cristalina y parcialmente vítrea.
CAD: Resistencia leve - moderada.
Tratamiento térmico de 2 etapas.
Cristales de disilicato y fase vítrea.
Diferentes velocidades y rangos térmicos alteran la capacidad y propiedades del material en sí.

OBJETIVO
• Caracterizar el comportamiento transformador,
la cinética de cristalización y la evolución
microestructural de un precursor de vidrio
parcialmente cristalizado (IPS e.max® CAD) en
vitrocerámica de disilicato de litio.
820 – 840 °C
Velocidad rápida de 90°c/min
desde 403°C hasta 820 por
10s.
Velocidad lenta de 30°c/min
desde 403°C hasta 840 por
7min.

-Hipótesis: IPS E-max , procesado bajo un tratamiento térmico de 2 etapas, con una
alteración de la temperatura recomendada, tendrá un impacto en la resistencia a la flexión,
la tenacidad a la fractura, el módulo elástico y la dureza de la vitrocerámica.
- Hipótesis: Prolongar el tiempo de mantenimiento a la temperatura isotérmica, 840◦C, de la
segunda etapa de calentamiento tendrá un impacto en la resistencia a la flexión, la tenacidad
a la fractura, el módulo elástico y la dureza de la vitrocerámica.
HIPÓTESIS NULA

PREPARACIÓN DE
MUESTRA Y
PRUEBAS
• Difracción de rayos X (XRD)
• Fuerza flexural.
• Tenacidad a la fractura
• Nanoindentación
• Microscopía electrónica de
barrido (SEM)
• Calorimetría diferencial de
barrido (DSC)

• GRUPO 820 - 840°C - CONTROL
• 7 Variaciones de temepratura a 2 etapas.
• Velocidad de calentamiento, tiempo de mantenimiento y temperatura objetivo únicos.
• Recomendación del fabricante para la cual la primera y segunda velocidades de calentamiento se
mantuvieron en 90 y 30◦C / min respectivamente. La razón, fue la coherencia, la facilidad de
comparación y la minimización de las covariables.
PREPARACIÓN DE MUESTRA Y PRUEBAS
MATERIALES Y MÉTODOS

PRUEBAS
530–590,590-750 y
590–750◦C
750-780, 750-
840,820-840-820-
840◦
- Intervalo de temperatura desde el mas bajo al mas alto.
- la "joroba vítrea" disminuyó lentamente pero no desapareció.
- Se puede clasificar como material cristalíneo vítreo.
- El grupo con mayor temperatura en la segunda fase patrones de XRD similares en
comparación con el grupo no disparado.
-Vitrocerámica que se estaba transformando de contenidos predominantemente de
metasilicatos de litio en una mezcla heterogénea de diferentes fases.
FASE VITREA: 16 - 38°C
Indicativos de una vitrocerámica de tres fases
principales: disilicatos de litio, cristobalita y
ortofosfatos de litio
XRD.

PROPIEDADES
FÍSICAS

EVOLUCIÓN
MICROESTRUCTURAL
No se observan precipitados de
Disilicato de litio (grupos por debajo
de 590°C)
Morfología esférica, maduro y en mayor
tamaño.
Red en forma de malla, menos poroso y más denso.
Densificación en vez de cristalización.

EVOLUCIÓN
MICROESTRUCTURAL
Cristales en forma de varilla
- Orientación aleatoria.
- Propiedades de volumen isotrópicas.
- Cristales isotrópicos aumentan propiedades físicas.

CINÉTICA NO ISOTERMICA PARA
CRISTALIZACION DE DISILICATO DE LITIO
• 45,8 para la formación de
metasilicato de litio y 80,3
para disilicato de litio.

CONCLUSIONES
• Grupos calentados por encima del umbral de temperatura mínima
(780◦C) exhibió mayor resistencia a la flexión, tenacidad a la fractura y
módulo elástico que los grupos que no se calentaron
intencionalmente por encima de 780 ◦C.
• Los grupos con rango de temperatura extendido (750–840 ◦C) y
tiempo de espera prolongado (820–840 ◦C H14) produjo propiedades
de módulo elástico y dureza significativamente más altas que el grupo
de control, pero mostró propiedades similares de resistencia a la
flexión y tenacidad a la fractura con el grupo de control.

El objetivo: Investigar teóricamente los
aspectos estructurales, elásticos y propiedades
electrónicas del cristal de disilicato de litio,
utilizando el método de pseudopotencial
basado en la teoría funcional de la densidad
(DFT) con la aproximación de densidad local
(LDA) y la aproximación de gradiente
generalizada (GGA)
Vitrocerámicas
Materiales policristalinos bifásicos, constituidos por una
fase amorfa en la que se distribuyen las partículas
cristalizadas, denominadas cristalita.
Su número y tamaño controlan las propiedades
finales del material
Zine Elabidine Biskri Djamel Racheda,n b,nn , Habib Rached , Merzoug Bouchear b. Computational study of structural, elastic and electronic properties of lithium disilicate (Li2Si2O5) glass-ceramic. Journal
of the mechanical behavior of biomedical materials 32 (2014) 345–350

DISILICATO DE LITIO
• Tiene dos formas solidas:
AMORFA CRISTALINA
PROPIEDADES MECANICAS
Goharian et al.
(2010) han
reportado
resistencia a la
flexión en 3 puntos
de 280 MPa
Hölland et al. (2000)
estudiaron la
microestructura y la
resistencia a la fractura
el disilicato de litio de
3.3 +0.3 Mpa m1/2
Disilicato de litio
del sistema IPS
Empress 2 Sang-
Chun (2002)
fractura y
resistencia a la
flexión de 3,2 MPa
m1/2 y 334 MPa
Denry y Holloway
(2004).
Biskri Z. Computational study of structural, elastic and electronic properties of lithium disilicate (Li2Si2O5) glass-ceramic. J. of the mechanical behavior of biomedical materials 32 (2014). 345-350

Métodos
• Estudio ab initio utilizando el método
de pseudopotencial basado en la DFT
(teoría funcional de la densidad) con la
aproximación (LDA) y (GGA) para el
potencial de intercambio y la correlación
Zine Elabidine Biskri Djamel Racheda,n b,nn , Habib Rached , Merzoug Bouchear b. Computational study of structural, elastic and electronic properties of lithium disilicate (Li2Si2O5) glass-ceramic. Journal of the mec
behavior of biomedical materials 32 (2014) 345–350

Propiedades estructurales
Optimizo la estructura cristalina de Li2Si2O5 utilizando los datos estructurales
Zine Elabidine Biskri Djamel Racheda,n b,nn , Habib Rached , Merzoug Bouchear b. Computational study of structural, elastic and electronic properties of lithium disilicate (Li2Si2O5) glass-ceramic. Journal of the
mechanical behavior of biomedical materials 32 (2014) 345–350

Los parámetros de celosía de equilibrio y el volumen celular estimados teóricamente se subestiman en nuestro cálculo
de LDA (teoría funcional de la densidad) en comparación con los valores experimentales y se sobreestiman,
comparativamente con nuestro cálculo de GGA
Zine Elabidine Biskri Djamel Racheda,n b,nn , Habib Rached , Merzoug Bouchear b. Computational study of structural, elastic and electronic properties of lithium disilicate (Li2Si2O5) glass-ceramic. Journal of
the mechanical behavior of biomedical materials 32 (2014) 345–350

• La anisotropía elástica es un factor importante ya que ha sido altamente correlacionada con la
posibilidad de inducir microfisuras en los materiales
• Es importante calcular la anisotropía elástica del material para entender estas propiedades y
encontrar mecanismos que mejoren su durabilidad.
Básicamente, todos los cristales conocidos son anisotrópicos desde el punto de vista elástico.
Biskri Z. Computational study of structural, elastic and electronic properties of lithium disilicate (Li2Si2O5) glass-ceramic. J. of the mechanical behavior of biomedical materials 32 (2014). 345-350
ANISOTROPIA

Propiedades elásticas
Nueve constantes
elásticas independientes:
C11, C22, C33, C44, C55,
C66, C12, C13 y C23
Al someterse a
tensión, se deforma y
luego recupera su
forma original
Cuando se establecen
las constantes elásticas, se
calcularán otros parámetros
mecánicos como:
módulo de corte G (GPa), módulo
de Young E (GPa) relación de
Poisson.
Los módulos elásticos calculados
(cizallamiento y módulos de Young)
son mayores que los valores
experimentales.
La relación de Poisson (ν) es mucho
menor que el valor del experimento.

Presencia de varios otros
factores, como la matriz
amorfa residual y la textura
policristalina de la muestra
las propiedades elásticas
obtenidas de nuestros
cálculos de GGA son
menores que las obtenidas
de los cálculos de LDL
Comparacion de
propiedades elásticas de
nuestro componente
con los principales
cristales que forman el
esmalte dental:
- Hidroxiapatita (HAp)
- Fluorapatita (FAp)
- Apatita carbonatada
(CAp)
El disilicato de litio tiene mayor cizallamiento y módulo de Young que todos los demás componentes,
pero tiene una menor proporción de Poisson, debido a las diferencias en la composición química y la
simetría (ortorrómbicaestructura para LD y hexagonal para otros

Disilicato de litio,
compuesto establ
e frente a
deformaciones
elásticas
Relacion entre las
propiedades plásticas de los
materiales con sus módulos
elásticos
B / G
G: resistencia a la
deformación plástica
B: resistencia a la fractura
B / G alta: está asociada con la
ductilidad.
B / G baja: corresponde a la naturaleza
frágil del material
El valor crítico : 1,75
B / G: 41,75, el material se
comporta de forma dúctil,
en caso contrario, el
material se comporta de
forma frágil
La relación B / G para este
compuesto de nuestro
cálculo de LDA (GGA) es
1.376 clasificando el
DL como frágil

Propiedades electrónicas
Cálculo de la estructura de la banda de energía y
la densidad de estados
Brecha de energía cerca del nivel de Fermi que indica
que este compuesto tiene una naturaleza aislante en
su fase estable.

Conclusión
Calculo de las propiedades
estructurales, incluidos los
parámetros de la red de
equilibrio y el módulo de
volumen.
Los resultados muestran que los
parámetros de la red concuerdan
bien con los datos experimentales.
Cálculo de las constantes
elásticas independientes y las
propiedades mecánicas como
el módulo de corte, el
módulo de Young y la
relación de Poisson
El disilicato de litio es estable frente a
deformaciones elásticas, de naturaleza
frágil y posee una anisotropía más baja.

Conclusión
Las propiedades estructurales, mecánicas y electrónicas del cristal de disilicato de
litio pueden proveer conocimiento de la comportamiento de los cristalitos, que son
uno de los factores más importantes en la evaluación de las propiedades físicas y
mecánicas de la vitrocerámica.

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