DELOGE BastienALLIAGES ET SUPPORTS PROTHETIQUES POUR LA CERAMIQUE EN PROTHESE FIXEE Mémoire présenté au Brevet Technique des Métiers Lille 2008 1 Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée DELOGE Bastien ALLIAGES ET SUPPORTS PROTHETIQUES POUR LA CERAMIQUE EN PROTHESE FIXEE Mémoire présenté au Brevet Technique des Métiers Lille 2008 en prothèse fixée Alliages et supports prothétiques pour la céramique Bastien DELOGE BTM 2008 2 Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 3 Remerciements Au Chirurgien-dentiste et ami, Jean-Marcel Ghienne, pour m’avoir fait découvrir ce métier qui me plait tant, ses conseils et l’expérience qu’il m’a apportés, son apport de documentation pour la rédaction de ce mémoire. Merci Grand ! A mon employeur, Mr Olivier Cordelette, pour ces 4 années d’apprentissage, les méthodes de travail qu’il m’a inculqué, son savoir-faire et expérience partagés. A mes professeurs, Mr Bielsky et Mr Carton, pour leurs conseils avisés et la "gestion du temps", au long de ces 2 années d’apprentissage en BTM, nécessaire à la rédaction de ce mémoire. A mon professeur de pratique, Mr Richard Bacquié, pour le respect de la pratique et la méthodologie qu’il nous a enseignés, et pour les documents précieux qu’il m’a fourni, très utiles et intéressants. Au représentant de la société PXDental, Mr Dominique Detrez, pour les documents qu’il m’a fourni, et désolé pour la clée volée ! Un grand merci ! A tous les autres représentants, des sociétés Flamarc, Metalor, Bredent, Komet … pour les brochures et divers documents qui m’ont aidé dans la rédaction de ce mémoire. A mes parents, pour l’éducation qu’ils nous ont inculquée, le respect et la valeur des choses, et pour tous les moyens qu’ils ont mis en œuvre pour en arriver là ou nous sommes. Je vous aime ! A tous mes jussiés et particulièrement ceux qui m’ont apporté quelque chose pour la réalisation de ce mémoire, Anne et Manu, Flo, Jak, Geo, Pin’s, Elodie, mais aussi à tous les autres, Stef, Max, Xav Pierre, Nicolas et Agnès … pour tout, parce que vous … c’est VOUS ! Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 4 ALLIAGES ET SUPPORTS PROTHETIQUES POUR LA CERAMIQUE EN PROTHESE FIXEE Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 5 ..................................................................................................................................................... 15 b ) Déformations plastiques ............................................................................................................................................. 23 • La corrosion par piqures .................................................................................................................................................. 15 c ) Ruptures . 17 La résistance à la traction .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 14 a ) Déformations élastiques........................................................................................................................................................ 21 • Les facteurs de la corrosion....... 17 3°/ Propriétés des métaux ........................................................................................................................................ 15 La rupture ductile...... 16 La rupture par corrosion sous tension . 21 Corrosions ....... 19 Allongement à la rupture ..................................... 23 • La corrosion galvanique ...... 17 a ) Propriétés physiques ........ 19 La dureté ............................................................................................................................................................................................................... 20 Compatibilité Céramique Métal ............................................................ 16 La rupture fragile ................................................................................................................................................................................................................................................ 23 Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 6 ................................................................ 18 La densité ................................................................................................................... 23 • La corrosion caverneuse .......................................................................SOMMAIRE INTRODUCTION ......................................... 12 1°/ De l'atome au métal ..................... 20 • L'adhésion céramique métal.... 20 La striction ............................... 18 La conductibilité ........................... 19 La ductilité ........................ 18 La coulabilité....................................... 20 • La dilatation thermique ........................................................................................................................................ 17 Limite d'élasticité ........................................................................11 A Généralités ................................................................. 16 La rupture par fluage ......... 20 b ) Propriétés chimiques ..................................................................................... 9 I LES ALLIAGES ......................................................... 22 • La corrosion intergranulaire ............................................................................................................................ 16 La rupture par fatigue .................................................................................................................. 12 2°/ Comportements mécaniques ......................................................................................................................................................................................................................... ................................................................. 36 Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 7 ................................................................................................................................................................................................. 25 • Toxicité systémique..........• Corrosion par frottement............................................................................................................................................................................................................................ 31 Biocompatibilité et corrosion ..... 33 • Le cuivre ............................. 34 • Le zinc ........................................... 34 • L’irridium .............. 26 • Toxicité loco-régionale ....................................................................... 26 • Toxicité générale.......................................................................................................................................... 24 Biocompatibilité ............................................................................................................................................. 27 B Types d'Alliages ...... 29 Rôles des constituants .. l’indium............................................................................ 31 b ) Alliages à base de Cobalt ......... 32 a) Généralités ......................................................................................... 25 • Toxicité locale .................................................. 28 1°/ Alliages non précieux .................... 35 e ) Corrosion et biocompatibilité ............................................................................................... 33 • Le platine .............................. 32 Aptitudes à la liaison céramo-métallique ..................... 30 Propriétés mécaniques et physiques ..................................... 33 b ) Rôle des constituants ......................................................................................................................................................................... 34 • Le ruthénium .... et l’étain ............................ 29 Généralités .............................. 27 • Allergies ....................................................................................................................... 31 Généralités .......................................................................................... 33 • L’or ............................................................ 34 • Le gallium................................. 24 • Précautions de lutte contre la corrosion........................................................... 29 a ) Alliages à base de nickel.................................................................................................................................................... 34 • Le palladium ........................................................................................................................................................................................... 34 • d ) Aptitudes à la liaison céramo-métallique ........................................................................................................................ 31 Propriétés mécaniques et physiques .................................................................................................... 33 • L’argent ....................................................................................................................................................................................................................... 32 2°/ Alliages précieux........................................................................ 36 3°/ Le titane ...... 30 Aptitudes à la liaison métal-céramique ...................... 32 Biocompatibilité et corrosion ................................................................................................... 34 • c ) Propriétés physiques....................... mécaniques et thermiques .................................................................................................................................................................... .......... 45 b ) Composition et propriétés physicochimiques ............................................................................................................................................39 A Généralités ........................................................................................................................................ 46 2°/ La zircone .............................................. 43 a ) Solubilité chimique.............................................. 46 a ) Conception de l’armature ...................................................................... 43 2°/ Propriétés chimiques ..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................58 Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 8 ............... 44 a ) Conception de l’armature ..................................................................................................................................................... 37 e ) Aptitudes à la liaison céramo-métallique ......................................................................................................................................... 48 c ) Biocompatibilité .......................... 55 CONCLUSION ............ 37 d ) Corrosion et biocompatibilité.......................................... 44 B Types de support.................... 36 b ) Propriétés mécaniques et physiques .... 47 La zircone TZP .......................................................... 42 d ) Coefficient de dilatation thermique .............. 44 1°/ L'alumine .................................................................................. 36 c ) Rôle des constituants...................... 41 c ) Résistance à la rupture .............. 43 c ) Liaisons céramo-céramiques ...................................................................................................a ) Généralités .... 43 b ) Biocompatibilité ............................................................................................................. 38 II Supports prothétiques à base de céramique ......................................................57 BIBLIOGRAPHIE................. 45 c ) Propriétés biologiques ................................... 52 C Indications à respecter ........................................................................ 41 a ) Dureté..................................................................................................................... 46 La zircone HIP ........................................................................................................ 41 b ) Résistance mécanique en flexion ...... 53 D Normes ........................... 51 B Critères de choix d’un support céramique ..................... 48 b ) Composition et propriétés physicochimiques............................................................................................. 40 1°/ Propriétés mécaniques ........................................................................................................................................................................................ 48 III Discussions .........................................................................50 A Critères de choix d’un alliage métallique ......................... une nouvelle couronne en céramique est probablement la meilleure solution pour vous. reprochés. l'homme a cherché à utiliser les progrès techniques et ceux de la science pour améliorer son quotidien et rechercher plus de confort.à long terme. ce choix. Combien de laboratoires. La pose est rapide et le résultat final est remarquable.immédiates. combien de praticiens coulaient pèle mêle bijoux. Le praticien doit être vigilant aux divers traitements préexistants qui peuvent faire appel à différents métaux et alliages. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 9 . Depuis bien longtemps. de bimétallisme. divers alliages ont vu le jour. . Apparurent alors les premiers problèmes de corrosion. tout était alors encore très simple. L'examen clinique guide. jusqu'au jour ou le prix de l'or a atteint des sommets. En ces temps.. en fonction de l'historique médico-dentaire du patient . Pour les patients les moins fortunés.médiates. non précieux. Le praticien est le seul responsable des travaux qu'il a entrepris sur son patient et tous les risques qu'il lui fait encourir. en fonction de l'évolution de l'état bucco-dentaire du patient. et pour pouvoir satisfaire aux exigences de la majorité des patients. En effet ce choix peut entraîner des conséquences : . sur laquelle sera montée et cuite de la poudre céramique pour restituer le volume et la teinte de la dent à remplacer. pour un patient. Il convient aussi de noter la présence éventuelle d'un piercing et la nature du métal. apprécié pour sa malléabilité et sa tenue non corrosive en milieu salivaire. L’or (seul ou non) a souvent été le seul métal utilisé en bouche pour la fabrication de prothèses dentaires.). La sélection d'un ou de plusieurs alliages. par la suite. en premier lieu. semi-précieux. zircone . anciennes prothèses et plots d'alliages pour élaborer une couronne ou un bridge. en fonction du ou des matériaux . lui restituant également sa fonction de mastication et son esthétique.INTRODUCTION Si votre dent est abîmée ou trop fragile. . Le procédé consiste en la fabrication d'une chape. n'est pas un acte anodin. de préconiser son retrait avant la réalisation de nouvelles reconstitutions prothétiques.. tout échec résultant d'une mauvaise décision thérapeutique pourront lui être. Cette "anarchie" imposa alors l'instauration d'une règlementation. et si besoin. La couronne artificielle recouvre le "moignon" de la dent préparée au préalable et paraît identique à la dent d’origine. il était associé à divers métaux. en métal (le plus souvent alliage) ou en céramique (alumine. Quels sont exactement les matériaux utilisés comme supports pour la céramique ? Quelles sont leurs propriétés ? Quels sont les avantages / inconvénients de chacun des supports envisageables ? Dans quels cas utiliser tel matériau plutôt qu’un autre ? A quelles normes doivent répondre les supports de reconstruction céramique ? Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 10 . de nouveaux matériaux destinés à la prothèse dentaire.La prothèse dentaire n'échappe pas à cette règle. Une véritable "étude de marché" est donc nécessaire avant d'entreprendre la conception et la réalisation de prothèses. en opposition avec les céramométalliques. On voit alors apparaître vers la fin des années 1990. et particulièrement appréciés pour leurs qualités esthétiques On les appelle alors couronnes céramo-céramique. Ce sont tous ces aspects qui seront traités dans ce mémoire. très proches de l'aspect de la dent naturelle. LES ALLIAGES Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 11 . la sphère atomique centrée sur le noyau et dont le rayon caractérise l'espace occupé par les électrons. le nombre d'électrons. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 12 . 2 Un métalloïde est un élément chimique qui ne s'ionise pas positivement en solution. C'est le produit métallique obtenu en incorporant à un métal. il émet un son métallique lorsqu'il est frappé et il est bon conducteur de la chaleur et de l'électricité. le nombre des neutrons peut varier légèrement. pour un même élément. Ces éléments sont le carbone. les autres étant appelés correctifs. Il existe les métaux précieux et les métaux non précieux. les métaux peuvent être considérés comme un empilement régulier d'atomes représentés dans le modèle le plus simple. à chaud ou à froid d'un métal avec un ou plusieurs métaux1 ou métalloïdes2. On représente d'ailleurs souvent un atome sous la forme d'un système planétaire ce qui conduit a définir une notion très pratique . les charges négatives équilibrent les charges positives . par des sphères dures. un ou plusieurs éléments.des neutrons mais qui ne porte pas de charge électrique. 1 Un métal est un élément chimique très commun. caractérise un élément. Si l'on pénètre plus avant. au sein des noyaux. Ce nombre d'électrons ou de protons (ou numéro atomique Z). il est suffisant ici (mais pas rigoureusement exact) de considérer qu'ils se déplacent autour du noyau sur des orbites circulaires ou elliptiques dont les plans ne sont pas fixes dans l'espace. Chaque atome est constitué : . la charge électrique de l'atome est donc nulle. sans être malléable ou ductile. Ces électrons que l'on retrouve en nombre variable dans chaque atome sont tous identiques. Le composant principal est le métal de base . Un électron porte une charge électrique. est égal au nombre de protons .d'électrons qui se déplacent dans l'espace autour du noyau. les atomes des différents éléments connus ne différent que par ce nombre.des protons qui portent une charge électrique mais de signe opposé à celle de l'électron. Dans un atome stable. Pour ce qui concerne les électrons. Par contre. on constate qu'ils sont tous formés à partir de deux "briques" (on dit particules) élémentaires.d’un noyau . mais qui est bon conducteur de la chaleur et de l'électricité. A l'état solide. Ce produit métallique est le mélange partiel ou total. . le silicium et le bore. il s'ionise positivement lorsqu'on le met en solution. C'est une particule élémentaire constitutive de la matière qui joue un rôle très important. On les appelle des isotopes du même élément qui est défini par le nombre d'électrons (et de protons). ce qui donne donc des atomes qui sont constitués du même nombre d'électrons. un métal présente un éclat particulier. A l'état solide. ils sont dit électriquement neutres. Ils ont un caractère semi-metallique et peuvent s'aller aux métaux et produire des combinaisons importantes. du même nombre de protons mais d'un nombre variable de neutrons. elle est notamment responsable de la conduction de la chaleur et de l'électricité. identiques dans tous les atomes : . dans les métaux.A Généralités 1°/ De l'atome au métal Un alliage est par définition un mélange de plusieurs métaux associés par fusion. Un métal est plus ductile et malléable qu'un autre élément non métallique. He fait partie des gaz dits inertes. Une telle classification fait apparaître des familles d'éléments ayant des couches électroniques externes également chargées (ou pauvres) en électrons. partagés. Ils pourront donc être enlevés (le résidu est chargé électriquement atome ionisé). Pour l'oxygène. Représentation schématique d’une molécule Une couche garnie de tous ses électrons est très stable. De ce fait l'état des couche les plus éloignées du noyau est très important car il correspond aux électrons les plus écartés du noyau donc à ceux qui lui sont liés par les forces les moins importantes. échangés. O prendra et acceptera facilement 2 électrons (donc tendance à Ionisation. la touche M 18. donc charge positive. donc anion) comportement caractéristique des métalloïdes . O … La couche K est la plus proche du noyau et les autres couches s'en éloignent progressivement. la couche M contient 3 électrons dont 2 dans la sous-couche Ms (saturation) et 1 dans la sous-couche Mp (manquent 5 électrons pour obtenir la saturation). par contre une couche dans laquelle il manque 1 ou quelques électrons tendra à combler son déficit en prenant les électrons manquant à un autre atome et une couche pauvre en électrons aura. donc cation) comportement caractéristique des métaux. la couche N 32 … Ces couches se subdivisent elles-mêmes en sous couches : La couche L : 1 sous-couche à 2 électrons max 1 sous-couche à 2 électrons max La couche M : 1 sous-couche à 2 électrons max 1 sous-couche à 6 électrons max 1 sous-couche a 10 électrons max La couche N : 1 sous-couche 1 sous-couche 1 sous-couche 1 sous-couche à à à à 2 électrons max 6 électrons max 10 électrons max 14 électrons max Etc. L. M. N. Al perdra et donnera facilement ses 3 électrons de la couche M (donc tendance à ionisation. Pour constituer la matière solide les atomes se regroupent et s'unissent grâce à l'intervention Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 13 . classification dite périodique présentée parfois sous la forme que lui a donné Mendeleiev.Pratiquement on définit des couches dans lesquelles se trouvent les trajectoires des électrons. la couche L contient 6 électrons dont 2 dans la sous-couche Ls (saturation) et dans la sous-couche Lp (manquent 2 électrons pour obtenir la saturation). O. de ces possibilités découle le comportement de l'atome vis-à-vis d'autres atomes et notamment les possibilités de réactions chimiques. La couche K ne peut contenir que 2 électrons. tendance à donner ses électrons à un autre atome. la couche K est saturée avec 2 électrons : cette situation correspond à une très grande stabilité des électrons sur la couche externe. Pour l'hélium. au contraire. la couche L peut en contenir 8. ces couches sont repérées par les lettres K. Ces conditions ont conduit à classer les éléments en les regroupant en fonction de l'état de leurs couches extrêmes. donc charge négative. Pour l'aluminium. He. dont l'amplitude croit quand la température s'élève. Nous allons nous intéresser à ces trois processus : - la déformation élastique - la déformation plastique - la rupture Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 14 . Lorsque l'on supprime l'effort. Au-delà de cette limite. par contre. situation qui va conclure à l'état liquide. la déformation plastique croit et s'achève au moment de la rupture. cette augmentation est la cause de la dilatation que l'on constate quand on chauffe un métal. Dans le cas des métaux. la force d'attraction devient très faible. ils sont chargés positivement (on dit qu'ils sont "ionisés"). Cette agitation. l'amplitude de ces oscillations est d'autant plus grande que la température est plus élevée. Cette partie de la déformation qui n'est pas réversible est dire "plastique". On voit que. on peut le rompre. mais si cette force n'est pas trop grande. L'équilibre est assuré par les effets répulsifs apparaissant entre les atomes ionisés tous électropositifs. elle est dite élastique. ces liaisons peuvent être de divers types. Ce type de liaison. Les atomes qui ont perdu ces électrons ne sont plus électriquement neutres. il subsiste une déformation permanente qui modifie la géométrie initiale du bloc. L'existence d'un nuage d'électrons libres engendre des propriétés particulières de ces matériaux: la conductivité électrique et la conductivité thermique. la déformation est donc réversible. quand l'effort augmente. dit métallique est propre aux métaux. les électrons des couches périphériques abandonnent leur atome respectif et créent un "nuage" d'électrons libres qui circulent librement dans le solide métallique. en effet. ainsi est définie la "limite d'élasticité". Des forces d'attraction électrostatique apparaissent alors entre les atomes ionisés et les électrons du nuage (qui est négatif). l'agitation thermique (l'effet de la température) provoque des mouvements de ces atomes ionisés qui. si l'élévation de température est importante et que par voie de conséquence l'augmentation de la distance est grande. se déplacent en oscillant autour de leur position d'équilibre. selon ce que deviennent les électrons qui les occupent. L'expérience montre qu'il existe un niveau d'effort en deçà duquel la déformation reste élastique et au-delà duquel apparaît une déformation "plastique". on constate que le bloc ne fait que se déformer.de forces de liaisons. Mais ces positions d'équilibre ne sont pas occupées en permanence par les atomes. - elle ne disparaît pas totalement . 2°/ Comportements mécaniques Lorsque l'on soumet un morceau de métal à l'action d'une force. vers zéro quand la température approche du "zéro absolu" (-273°C). provoque un déplacement de la position moyenne de chaque atome qui engendre une augmentation de la distance entre atomes ionisés. Elles sont caractéristiques des métaux. Les liaisons entre atomes (on dit que ces liaisons sont inter atomiques) qui vont permettre la formation des corps solides dépendent essentiellement de l'état des couches électroniques périphériques. elle tend. sans cesse. cette déformation peut évoluer de deux façons différentes : - elle disparaît et le bloc reprend sa forme initiale . b ) Déformations plastiques La déformation plastique est la déformation irréversible d'une pièce . Lorsque que l'on sollicite une pièce. dans le plan perpendiculaire à ce dernier. à la manière des cartes à jouer d'un paquet.. c'est-à-dire que ses dimensions changent. Il faut noter que. C’est ainsi que l’on distingue : Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 15 . les atomes se rapprochent et développent donc des réactions de répulsion qui équilibrent l'effort appliqué tandis que. la contrainte de cisaillement nécessaire pour produire une déformation plastique diminue alors. Schéma d'une déformation élastique sous un effort de traction Dans le cas des métaux. dits "fragiles". la déformation élastique sous effort unidirectionnel s'accompagne d'une augmentation (réversible) de son volume. Dans le sens de l'effort appliqué. Ce mouvement des atomes génère la déformation qui se traduit ici par un allongement dans le sens de la force exercée. lorsque la température s’élève. rupture qui peut prendre plusieurs aspects dépendant du ou des mécanismes en jeu. on le tord. Sous l'action d'une force de traction extérieure. Le comportement élastique des métaux est généralement linéaire. provoquant un gonflement. un objet (on le tire. cassent dans ce mode de déformation si la sollicitation est trop forte. Ce glissement de plans atomiques se fait grâce au déplacement de défauts linéaires appelés "dislocations". apparaît de ce fait une réaction qui tend à les rapprocher et qui équilibre l'effort extérieur par le jeu des forces de liaison. on le comprime. l’agitation thermique permet aux atomes de s’écarter d’avantage de leur position d’équilibre facilite donc les déplacements irréversibles . on déforme de manière définitive la pièce . mais il reprend sa forme initiale lorsque la sollicitation s'arrête.a ) Déformations élastiques Le comportement élastique (réversible) correspond à de petits déplacements (réversibles) des atomes autour de leurs positions d'équilibre. les atomes s'écartent dans la direction de cette dernière. lorsque l'on augmente la sollicitation. celui-ci commence par se déformer de manière réversible (déformation élastique). En compression le comportement élastique d'un métal est semblable à celui décrit en traction. Comme nous l'avons déjà vu. c ) Ruptures La réalisation d’une déformation plastique de plus en plus importante conduit à la rupture du métal. Ceci se produit par un glissement des plans atomiques les uns sur les autres. Certains matériaux. Pour les matériaux dits "ductiles". c'est-à-dire que les déformations sont proportionnelles aux efforts appliqués. elle se produit par un réarrangement de la position des atomes qui ne se déplacent alors plus autour de leur position d’origine. les atomes tendent à s'écarter. la pièce reste déformée.). lorsque l'on arrête la sollicitation.. La rupture ductile C’est un mode de rupture qui apparaît à l’issue d’une déformation plastique généralement importante. généralement sous charge statique. la rupture fragile n'est pas précédée d'une déformation plastique. Elle peut revêtir deux aspects : - le clivage : le phénomène élémentaire est alors la rupture d'un grain par séparation le long d'un plan du réseau cristallin ("décohésion"). Celles-ci croissent au cours de la déformation et les ponts métalliques subsistants entre elles s’amincissent et finalement se rompent. - rupture brutale quand la section restante de métal (affaiblie par le développement des fissures) ne peut plus supporter l'effort appliqué. des mois. La rupture fragile Au contraire de la précédente. La rupture ductile s’amorce sur des particules présentes dans le métal (précipités. La fragilité des joints peut être engendrée par des précipités qui s'y sont formés ou par la ségrégation de certaines impuretés. voire des années). - la rupture intergranulaire : c'est la conséquence d'une décohésion qui se développe dans les joints de grains et qui est due à une fragilité particulière de ceux-ci. La rupture par fluage Elle se produit à chaud. La rupture par fatigue Elle se développe sous des charges répétées un grand nombre de fois avec : - amorçage de fissure(s) sur des concentrations de contrainte et/ou dans des zones ayant subi une déformation plastique . Pratiquement. avec : - déformation plastique à chaud (avec glissements aux joints des grains .- la rupture ductile - la rupture fragile - les ruptures « à temps » dues à des phénomènes complexes dont le développement fait que la rupture n’intervient qu’après une durée de service qui peut être très importante (des semaines. particules autour desquelles le métal se déforme plastiquement. un décollement de l’interface particule-métal et donc la création de micro cavités. - propagation lente de(s) fissure(s) . Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 16 . on peut dire que les grains se "décollent" les uns des autres. ce qui entraîne dans le sens de la déformation. inclusions). sa méthode est décrite par la norme NF EN 10002. La rupture par corrosion sous tension Elle se développe en plusieurs stades : - une phase d'incubation au cours de laquelle un processus local aggrave le phénomène de corrosion et permet l'amorçage de fissures . 3 Une éprouvette est un instrument dont on se sert pour faire quelque épreuve. Ces types de ruptures à temps se produisent sous des efforts inférieurs à la résistance du métal. fatiguefluage …) 3°/ Propriétés des métaux Les propriétés des métaux caractérisent leur comportement face à différentes actions extérieures. Globalement on constate que. La limite d'élasticité est fixée conventionnellement dans le domaine de la prothèse dentaire à 250 MPa. ce qui exige donc une prise en compte particulière lors du calcul d'une construction. les exigences sont diverses. les propriétés mécaniques et les propriétés chimiques a ) Propriétés physiques Dans ce domaine. Tout d'abord. d'un point de vue pratique ces propriétés peuvent être classées en deux catégories. - une rupture brutale quand la section non fissurée du métal est devenue trop faible. - rupture brutale quand la section restante de métal (affaiblie par le développement des cavités) ne peut plus supporter l'effort appliqué. voire inférieurs à sa limite d'élasticité. Limite d'élasticité La limite d'élasticité est la limite de la charge unitaire au-delà de laquelle le métal se déforme d'une manière irréversible c'est-à-dire.- formation de cavités. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 17 . Ils peuvent intervenir simultanément (fatigue-corrosion. - une phase de propagation des fissures (en général assez rapide) . principalement dans les joints des grains . On évitera notamment d'avoir une limite à la rupture inférieure à celle de l'émail qui est le "revêtement naturel" d'une dent afin que la mastication normale n'endommage pas la prothèse. Elle est mesurée au cours du début de l'essai de traction qui est l'essai mécanique de base. on attend d'une prothèse dentaire qu'elle ait des propriétés mécaniques (au sens large du terme) aussi proches que possible voir supérieures à celles d'une dent naturelle. Il consiste à soumettre une éprouvette3 de forme définie à un effort de traction croissant et à enregistrer les variations de la force appliquée et celles de la déformation de l'éprouvette. qu'il ne conserve plus sa géométrie initiale. correspondant aux diverses conditions d'emploi. Sa valeur est déterminée au cours de l'essai de traction. le liquidus d'un diagramme de phase sépare le domaine où le matériau est totalement fondu du domaine où coexistent un liquide et du solide. le résultat s'exprime en longueur de spirale mesurée en cm. à température décroissante. moins bonne est la coulabilité. croiser le liquidus revient à fondre totalement . à température décroissante. À température croissante. 4 Pour un matériau affecté par un processus de solidification. on a un mélange solide-liquide. tout le produit est solide Entre le liquidus et le solidus. TA la température de fusion du corps pur A . En général plus l'intervalle de température de solidification est important (Différence entre la température de liquidus4 et de solidus5 de l'alliage). le produit est entièrement liquide le solidus : en dessous de cette courbe. le solidus d'un diagramme de phase sépare le domaine où n'existe que du solide de celui où coexistent solide et liquide. TB la température de fusion du corps pur B. La conductibilité La conductibilité thermique est la propriété que possèdent tous les métaux de transmettre la chaleur. La résistance à la rupture est une grandeur conventionnelle puisqu'elle fait référence à la section initiale de l'éprouvette mais elle représente une limite que les sollicitations ne doivent pas atteindre pour éviter un risque de ruine. 5 Pour un matériau affecté par un processus de fusion ou de cristallisation. croiser le solidus revient à débuter une fusion partielle . Pour la tester. La coulabilité La coulabilité est la propriété que possèdent les métaux en fusion de pénétrer plus ou moins facilement dans un moule. Au-delà de cette valeur de la charge unitaire apparaît le phénomène d'instabilité qui conduit à la rupture avec formation de la striction. cela revient à une solidification totale. cela revient à débuter une cristallisation partielle. La résistance à la traction La résistance à la traction est la charge maximale que peut supporter le métal soumis à une traction pure. La conductibilité électrique est la propriété que possèdent tous les métaux de transmettre un courant électrique. On utilise par exemple une éprouvette normalisée en colimaçon de section triangulaire. La coulabilité des métaux est très variable et difficilement mesurable. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 18 . on procède par des essais comparatifs à l'aide de différents systèmes. cristallisation ou fusion. À température croissante. liquidus : au-dessus de cette courbe. - Soit la profondeur de l'empreinte. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 19 . on caractérise ainsi la résistance du métal à l'enfoncement. La densité nous permet de calculer la quantité de métal nécessaire à une coulée en multipliant la masse de la maquette en cire par la densité du métal a couler. La plus utilisée consiste à enfoncer un pénétrateur de forme définie dans le métal soumis à l’essai . d'estimer ce que sont les propriétés mécaniques du métal. ponctuel et pratiquement non destructif. Ceux-ci permettent d'effectuer des classements. Des tables permettent d'obtenir directement la valeur de la dureté à partir des valeurs du diamètre ou de la diagonale de l'empreinte. Il est réalisé selon différentes méthodes. sous une charge imposée. Un métal qui peut être étiré facilement est ductile. de vérifier la conformité avec les exigences imposées et. La dureté La dureté caractérise la résistance à la déformation d'une manière complexe qui fait que les résultats obtenus constituent essentiellement des repères. en se référant à l'expérience du praticien. La densité La densité est le rapport entre la masse du solide et la masse du même volume d'eau. La grandeur de l'empreinte laissée par le pénétrateur à la surface du métal constitue le paramètre pris en compte pour le calcul de la dureté. résultant de l'application en deux temps (sous deux charges différentes) du pénétrateur sur la pièce. Pour parler du poids d'un métal on utilise son poids spécifique. Les essais de dureté Brinell (NF EN ISO 6506) et Vickers (NF EN ISO 6507) sont de ce type. l'essai de dureté est un essai mécanique très utile et très pratiqué car il est rapide. La ductilité se mesure généralement en évaluant le pourcentage d'élongation après fracture. Les essais de ce type sont les essais Rockwell (NF EN ISO 6508). on mesure l'accroissement de la profondeur de pénétration du pénétrateur. Elle s'exprime par un chiffre. La ductilité La ductilité est l'aptitude d'un matériau à supporter une déformation permanente sans rupture. En fait. Test de dureté Vickers Selon la méthode d'essai. relativement simple et peu coûteux. La dureté du métal est exprimée sous la forme du quotient de la charge par la surface de l'empreinte. on prend en compte : - soit la surface de l'empreinte par la mesure du diamètre ou de la diagonale de l'empreinte selon que le pénétrateur est sphérique ou pyramidal. De ce fait. deux techniques de mesure permettent de nous renseigner sur l'intégrité des prothèses dans le temps : - la mesure de dilatation thermique . bien qu'utilisé couramment. La striction Le coefficient de striction est la deuxième caractéristique de la ductilité mesurée à la suite de l'essai de traction. Différents phénomènes Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 20 . en partenariat avec la profession. • La dilatation thermique L'augmentation de volume du solide avec la température à pour principale origine l'augmentation d'amplitude des vibrations atomiques autour d'une position moyenne. ne constitue pas un cas théoriquement idéal. L'optimisation du comportement dilatométrique d'une céramique sur un métal passe par une optimisation de ce coefficient de dilatation afin de mettre légèrement en compression la céramique lors du refroidissement. ce qui. Il se détermine après l'essai en rapprochant au mieux les deux moitiés de l'éprouvette et en mesurant la longueur entre les repères définissant la base de mesure. Compatibilité Céramique Métal Dans le cas d'une reconstitution sur métal. Ce test définit précisément les conditions à remplir pour un couple donné céramique-métal. Il se détermine après l'essai en rapprochant au mieux les deux moitiés de l'éprouvette et en mesurant le diamètre minimum dans la striction. La rupture de la céramique s'effectue de façon brutale sans être précédée d'aucune phase de plasticité. Allongement à la rupture L'allongement à rupture est la première caractéristique de la ductilité mesurée à la suite de l'essai de traction. un test normalisé (ISO 9693) connu sous le nom de test de Schwickerat. puis apparaît une déformation irréversible jusqu'à la fracture. La vitrocéramique (matériau fragile) a un comportement totalement différent. Lors d'un essai de traction. Outre la réalisation de chocs thermiques décrits plus haut. il y a déformation élastique jusqu'à la rupture. les céramiques ont une résistance à la compression très supérieure à leur résistance en tension. L'organisation internationale de normalisation a défini. on associe un matériau ductile (le métal) à un matériau fragile (la céramique). sans déformation permanente. Ainsi est-il impératif que la courbe de dilatation thermique de l'alliage se situe au dessus de celle de la céramique dès que l'on se situe à une température inférieure au point de transition vitreuse. une éprouvette de métal recouverte en son tiers médian de céramique jusqu'à dissociation des matériaux. Sous l'effet d'une contrainte de traction. l'éprouvette métallique (matériau ductile) subit d'abord une déformation réversible et proportionnelle à la contrainte (principe de la loi de Hooke). En effet. Il consiste à soumettre une contrainte de flexion. • L'adhésion céramique métal Les prothèses céramo-métalliques mettent en jeu le couple métal céramique pour lequel chacun des matériaux présente un comportement à la contrainte différent. - la mesure d'adhésion céramique métal dite mesure de Schwickerat. l’utilisation des amalgames dentaires fut déclarée risquée pour la santé car ils provoquaient de "l’électricité orale". Ceci explique. Alors que dans certains cas une faible couche d'oxyde favorise l'adhésion. Comme elle fait intervenir des réactions entre un métal ou un alliage métallique solide et un milieu liquide ou gazeux. que. il puisse y avoir corrosion. d’autre part. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 21 . liquides ou médicaments ingérés . présence en plus ou moins grandes quantités de plaque dentaire acidogène ou de tartre. Aussi doit-on distinguer : - les conséquences superficielles de la corrosion qui provoqueront une altération de l’aspect sans porter atteinte à la masse du métal et donc sans affecter sa tenue mécanique . même en milieu plus ou moins anaérobie (sillons gingivo-dentaires et zones occluses). La rugosité de surface contribue en premier lieu à l'accroche de la céramique sur le métal. De nombreux éléments ont une influence sur ses propriétés : nature des aliments. constitue également un électrolyte particulièrement sévère. mais aussi des douleurs pulpaires. Le type de matériau de sablage.contribuent à l'optimisation de l'adhésion à l'interface entre le métal et la céramique. L'oxydation du métal joue également un rôle (différent selon le type d'alliage). La maîtrise des dégazages liés à ces couches d'oxydation doit alors être pris en compte afin d'éviter l'apparition de bulles aux interfaces souvent synonymes d'une mauvaise préparation du métal. b ) Propriétés chimiques La première description d’un cas de "galvanisme oral" a été faite en 1754 par SULZER. éventuellement. Les variations de pH constituent également un facteur important dans les risques de corrosion endobcuccale. conséquences qui engendreront. La salive. Deux types de phénomènes peuvent apparaître lors de la cuisson d'une céramique sur un métal : - formation d'une nouvelle phase à l'interface . la pression utilisée. Durant la décennie 1870. sécrétion d’une grande complexité. un second électrolyte agissant sur les reconstitutions dentaires. d’une part. est l’élément essentiel de l’environnement buccal. sa granulométrie. une baisse des performances mécaniques par diminution de la section résistante et. la corrosion est initialement un phénomène de surface mais son développement peut conduire à une agression en profondeur. la présence d'une couche d'épaisseur trop importante réduit sensiblement l'accroche. une perte d’étanchéité. - dissolution et/ou diffusion d'éléments au sein de la zone de transition. - les conséquences en profondeur de la corrosion. Corrosions Parler de corrosion électrochimique équivaut à parler de passage de courant qui entraine des modifications de la plaque bactérienne. Le sang qui peut être présent dans la cavité buccale au niveau des zones tissulaires enflammées ou traumatisées. Les liquides physiologiques peuvent constituer dans certains cas. variation de composition salivaire . sont autant de paramètres qui contribuent à modifier l'état de surface. milieu salivaire). n’est pas homogène. C’est le cas entra la limite cervicale d’une couronne qui peut être sous gingivale et la table occlusale. Piles de concentration Un métal est en contact avec un électrolyte dont la concentration. - Deux parties d’une même pièce métallique baignent dans un électrolyte qui présente une hétérogénéité entre deux zones de contact. Les effets du travail à froid (polissage. Les défauts du cristal constituent des sites potentiels d’attaques préférentielles pour des phénomènes de corrosion électrochimique. d’un élément particulier. - une espèce en solution vient au contact du métal prendre les électrons libérés par celui-ci.Pour plus de compréhension. car il crée des différences de composition de l’électrolyte (ici la salive. L’espèce en solution gagne des électrons : c’est une réaction de réduction ou réaction cathodique. Cela conduit aux deux groupes principaux de piles de corrosion : Piles dont les électrodes sont différentes La différence peut résider dans la nature même des métaux aboutissant à un phénomène de couplage galvanique qui peut exister entre un inlay-core en alliage non précieux sur lequel est réalisée une couronne en alliage précieux. il y a création d’une pile de corrosion lorsque : Schématisation des réactions cathodique et anodique dans le cas de corrosion galvanique. la structure cristallographique. etc. cette réaction peut être scindée en deux demi-réactions et expliquée de la sorte : - un ion métallique quitte le métal et passe dans la solution en libérant des électrons dans le métal. • Les facteurs de la corrosion De très nombreux paramètres tels que la composition. et le travail à froid vont jouer un rôle sur la corrosion. les craquelures ou critiques. - deux métaux différents ayant une liaison électrique entre eux sont plongés dans un même électrolyte. usinage. la mise en œuvre des matériaux métalliques ont une influence sur les processus de corrosion. Une pièce métallique plongée dans un électrolyte constitue ce qu’en électrochimie on appelle une électrode. De même qu’en électrochimie deux électrodes constituent une pile. La teneur en oxygène de la salive et son pH ne seront pas les mêmes en ces deux points. dégrossissage. L’utilisation de matériaux de compositions différentes est également un facteur de corrosion.) ont une importance non négligeable sur le phénomène de corrosion. Il est en particulier nécessaire de parfaitement bien maitriser les techniques de coulée des alliages utilisés et de veiller à ce que le polissage des pièces soit réalisé de façon uniforme. C’est ainsi que les dislocations. Le métal perd des électrons : c’est une réaction d’oxydation ou réaction anodique. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 22 . La partie la moins noble est l’anode et la plus noble la cathode. • La corrosion par piqûres Les métaux dits passifs (protégés par une fine couche d’oxyde) peuvent aussi être attaqués par piqûration. soit à la différence d’accessibilité de l’oxygène entre deux parties d’une structure. Ce fait à une grande importance dans notre pratique clinique. Par ailleurs. • La corrosion intergranulaire Il s’agit d’une corrosion localisée au niveau des joints de grains.L’état de surface du matériau joue un rôle très important sur la résistance à la fatigue et sur la corrosion de l’élément prothétique. qui est stable entre 911°C et 1 392°C. Il y a formation d’une pile. comme par exemple. lorsqu’il se produit une rupture localisée du film de passivité. trop sévère. augmente la susceptibilité à la piqûration des aciers inoxydables austénitiques6. On observe une attaque sélective du métal dans les fentes existantes entre les implants et les suprastructures prothétiques ou autres endroits peu accessibles à l’oxygène. • La corrosion galvanique Il s’agit de l’attaque préférentielle de la phase la moins noble d’un alliage comportant deux phases ou de la corrosion pouvant exister entre au moins deux matériaux métalliques placés dans le même environnement. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 23 . Au niveau des alliages. la corrosion de la partie anodique est en principe accélérée . insérée dans le milieu buccal. soit au non renouvellement de l’électrolyte dans la caverne avec diminution du pH par hydrolyse 7 du métal.). Le rapport des surfaces entre anode et cathode jour un rôle dans le rendement de la pile. lorsque le rapport des surfaces est inversé. le rendement de la pile augmente lorsqu’on rapproche les électrodes. Il faut retenir que plus l’anode est de petite taille. les défauts accidentels de surface (avivage poussé ou rayures isolées) constituent autant de générateurs potentiels de piqûres et de crevasses localisées. est un paramètre pour le comportement électrochimique et la biocompatibilité. Dans un électrolyte peu ou moyennement conducteur. 7 L'hydrolyse d'une substance est sa décomposition par l'eau grâce aux ions H+ et OH. Des additions de molybdène dans l’alliage peuvent la réduire. • La corrosion caverneuse Elle est due. en présence d’ions chlorures. les manifestations perceptibles de la corrosion sont fortement diminuées. Un travail à froid. en particulier lors du choix des alliages pour brasures et des alliages pour réalisation de structures sur des implants dentaires. C’est le cas notamment des alliages à base de nickel et de chrome qui sont susceptibles de se piquer dans certaines conditions d’environnement. L'austénite est une solution solide de carbone dans l'allotrope γ du fer. La nature du polissage de la surface prothétique métallique. car ils combinent de bonnes résistances à la corrosion avec des propriétés mécaniques plus élevées que l'acier ferritique. Lorsque la surface de l’anode est faible en regard de la surface de la cathode. le contraire est également vrai. fluides physiologiques …. la corrosion intergranulaire peut apparaître dans des environnements contenant des chlorures (salive. surtout si elle est associée à des contraintes sous tension ou de la fatigue. 6 La grande majorité des aciers inoxydables est austénitique.provenant de la dissociation de l'eau. plus la vitesse de dissolution est élevée. prévoir un traitement thermique final de réhomologation).• Corrosion par frottement C’est la détérioration qui se produit à l’interface de deux surfaces en contact. - Le choix des métaux ou alliages utilisés pour la réalisation des prothèses est un acte majeur. - La mise en œuvre des métaux et alliages au laboratoire de prothèse doit être irréprochable (éviter les défauts de fonderie. utiliser des creusets en fonction de l’alliage utilisé. dans la mesure que la courbe de sélection des alliages a été faite. polir parfaitement les surfaces pour supprimer toute oxydation superficielle. contrôle précis des températures de coulée. D’après la directive européenne 93/42/CEE. • Précautions de lutte contre la corrosion Un certain nombre de recommandations pratiques peuvent être utilement retenues : - Le fabricant doit veiller a l’uniformité de l’alliage : contrôle rigoureux des compositions. - Il vaut mieux éviter d’introduire en bouche de l’or pur ou du platine pur en combinaison avec des métaux présentant un potentiel standard inférieur à 150mV. ne pas réutiliser d’anciennes masselottes. maitriser les procédures de refroidissement. - Il faut abandonner les matériaux qui présentent des courbes de courants de corrosion supérieurs à 10 micro-ampères dans la plage de potentiels allant de 0 à 500mV. éviter les ajouts d’éléments d’alliages peu nobles. Le praticien doit s’assurer auprès du fabricant que les propriétés électrochimiques du matériau ont été évaluées et qu’elles sont satisfaisantes. suite à la conjugaison de la corrosion et d’un faible glissement réciproque des deux surfaces. Un crochet de plaque base métal prenant appui sur une couronne détruit le film passif conducteur. - Il faut également. - Le praticien doit examiner les alliages déjà existants dans la cavité buccale afin de prendre en compte les éventuels risques de corrosion galvanique. Il faut dans la mesure du possible limiter le nombre des matériaux utilisés (par exemple faux moignon et suprastructure dans le même métal ou alliage sont recommandés). Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 24 . A éviter cependant pour tout patient ayant à un moment quelconque manifesté des symptômes faisant suspecter une possible sensibilité à la corrosion buccale. 8 Le potentiel de corrosion correspond au potentiel pour lequel la densité de courant partiel de dissolution du métal est égal et opposé à la densité de courant partiel de réduction des oxydants. combiner des alliages pouvant présenter des différences de potentiels 8 standards allant jusqu’à 200mV. il s’agit d’une prescription engageant la responsabilité du praticien. ce qui entraine une accélération du phénomène de corrosion. Ces différences de microstructure ont des conséquences sur la résistance à la corrosion de l’alliage et donc sur sa biocompatibilité. Il faut néanmoins rapporter les quantités d’éléments relargués par les alliages dentaires aux quantités absorbées pendant l’ingestion d’aliments. on peut avoir un alliage homogène ou hétérogène suivant les traitements thermiques auxquels ils ont été soumis. Biocompatibilité Les alliages dentaires sont de compositions très variées. C’est par exemple le cas du cobalt et du nickel chez les porteurs de prothèses adjointes partielles. Un autre point important de la description d’un alliage est sa microstructure. ce sont au total 25 composants différents que l’on retrouve dans l’ensemble des alliages dentaires. De la même manière. • Toxicité systémique Il est possible de déterminer in vitro la quantité et la nature des éléments relargués mais cela ne suffit pas à déterminer la biocompatibilité des alliages. Cette complexité et cette diversité expliquent la difficulté à apprécier leur biocompatibilité au regard de leur composition. On constate que les doses ingérées quotidiennement.La résistance à la corrosion constitue un critère de choix aussi important que les autres propriétés métallurgiques et physiques des métaux de reconstitution prothétiques. lors des repas. Estimation de la dose journalière ingérée et de la masse libérée moyenne. sont très supérieurs aux quantités apportées par la présence d’alliages en bouche. Les alliages de microstructure hétérogène se corrodent généralement plus et libèrent donc une quantité plus importante d’éléments. Bien que ces valeurs de doses 9 Une action systémique est une action qui touche l'organisme dans son ensemble. Deux alliages de composition proche peuvent présenter. Cette dernière est en outre le plus souvent exprimée en pourcentage massique alors que pour avoir une meilleure représentation des quantités d’atomes constituant un alliage. La présence d’éléments provenant des alliages constitutifs de prothèses dentaires dans les gencives ou la langue est prouvée. Même si un alliage comporte généralement de 4 à 8 constituants. la composition en pourcentage atomique serait préférable. mais seule leur pénétration dans l’organisme entraine une action systémique9. Il est important de noter que les éléments sont relargués dans la cavité buccale. pour une même composition. des microstructures différentes. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 25 . pour la même température. Un phénomène reflexe amène les glandes salivaires à sécréter alors davantage pour compenser cette modification et ramener le pH à sa valeur normale. faites chez des personnes ayant des implants dentaires. La conception défectueuse d’une prothèse adjointe ou la juxtaposition d’un alliage précieux et d’un acier inoxydable peuvent avoir des répercussions sur la pérennité de la reconstruction prothétique. Mg††…). On note l'apparition de fissures. ne permettent pas de retrouver de trace de titane. Il peut en résulter un excès de salive. glucides …). Même dans le cas où les reconstitutions prothétiques réalisées avec des alliages différents ne sont pas au voisinage direct l’une de l’autre. La plaque cariogène se trouvant à proximité d’un métal vil voit son pH diminuer. bases.ingérées quotidiennement ne puissent certifier l’innocuité10 d’un métal. cet électrolyte véhicule les ions relargués au niveau de l’alliage le plus anodique . Une comparaison avec les valeurs relarguées par des implants orthopédiques est intéressante. par un objet conducteur porté en bouche ou par les tissus mous. qui s’il ne présente pas d’inconvénients majeurs. La libération d’ions métalliques dans les tissus environnants peut avoir des répercussions multiples. des anions (Cl¯. celui de la salive peut aussi être affecté par le passage d’un courant. La fermeture du circuit peut se faire lors des mouvements de la mandibule. Des études montrent que du titane issu de prothèses de hanche est retrouvée en quantité importante dans le sérum et le foie. De plus aucune étude n’a montré une élévation des quantités systémiques de métal en présence d’alliages dentaires. mais son existence entraine bien d’autres méfaits. cet hyperfonctionnement des glandes salivaires pourrait entrainer une hypertrophie des glandes sous maxillaires et sublinguales. Il peut se produire alors un choc électrique pulpaire ressenti par le patient comme une douleur aigue pouvant durer quelques minutes à chaque fermeture du circuit. La différence est due à la surface développée des implants dentaires bien plus faible que celle d’une prothèse de hanche. Ces douleurs s’atténuent généralement en une à trois semaines par épuisement de la pile (polarisation des électrodes ou passivation). la migration des ions métalliques n’est pas prise en compte. croûtes et saignements. F¯ …) et des cations (Ca††. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 26 . la perlèche est une lésion cutanée inflammatoire parfois douloureuse. Cette lésion est généralement bilatérale. au niveau des alliages les plus nobles. Il s’en suit une déminéralisation de l’émail aboutissant à la création de carie dentaire. et inorganiques (acides. localisée au pli de la commissure des lèvres. • Toxicité locale La réalisation de reconstitutions prothétiques en alliages métalliques différents entraine la constitution de deux demi-piles. gaz dissous …). rougeurs. Constituée notamment de substances organiques (protéines. En outre. de façon empirique. s’accompagnant d’un ternissement par surcharge d’ions. et au fait qu’il n’existe pas de phénomènes de friction dans le cas des implants dentaires. • Toxicité loco-régionale Comme nous l’avons vu précédemment pour le pH de la plaque cariogène. Dans ces cas précis. Les mêmes études. la salive permet le passage d’un courant. 10 11 En séméiologie. que ces valeurs n’entrainent pas de troubles à long terme. Cette corrosion des alliages les moins nobles. peut du moins provoquer des perlèches 11. on constate. avoir un pouvoir allergogène ou encore une action cancérogène. migrant dans le corps humain. notamment dans la cavité buccale. acides nucléiques ou Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 27 . De même. pour des manifestations variées. Les manifestations allergiques aux alliages métalliques utilisés en prothèse dentaire peuvent être l’apparition de dermatose de contact. Ce sont les ions libérés au cours du processus de corrosion qui. les matériaux présents en bouche mais il est difficile de les distinguer les unes des autres. la survenue de manifestations allergiques au niveau de la muqueuse buccale est très rare. Nous connaissons les possibilités offertes par le test épicutané. au cobalt ou au cadmium présents dans des prothèses dentaires. de la langue ou des commissures labiales. Suivant leur importance et leur nature. la réactivité des muqueuses est limitée. les douleurs sont souvent importantes et à type de brûlure. sa durée d’exposition et sa voie d’administration être un oligo-élément. identifier une allergie n’est pas toujours facile. Enfin nous pourrons citer parmi ces toxicités générales. Il consiste à appliquer des substances sur la peau pour ensuite vérifier l’apparition éventuelle d’une réaction. Ce tatouage est dû à la migration de particules métalliques oxydées au sein de la gencive. C’est par exemple le cas du nickel ou du cobalt. C’est le cas par exemple d’un tatouage de la gencive cervicale d’une dent supportant une couronne en acier inoxydable. et des risques éventuels mais encore jamais démontrés de cancérisation due au nickel. • Allergies De façon classique. Celui-ci peut toutefois ne réagir qu’à des grosses molécules. soit une inflammation. La difficulté de l’évaluation de l’innocuité d’un alliage métallique tient au fait. Tous ces systèmes réactionnels caractérisent le système immunitaire. Généralement la manifestation est indirecte. tous deux couramment employés pour la réalisation de prothèses dentaires. Les tatouages les plus fréquents sont néanmoins dus aux particules d’argent relarguées par les amalgames dentaires. Nous comprenons bien que si un métal se fixe sur un organe. Pour cette raison. Cette manifestation est généralement due à la présence du nickel et du cobalt et un peu moins souvent du chrome. qu’un même métal peut selon sa concentration. • Toxicité générale Il n’existe pas de pathologie générale uniquement due au passage du courant de corrosion. Si la zone qui se corrode est au niveau de la racine.Une teinte brune voire noirâtre de la gencive peut apparaître. L’allergie se définit comme une hypersensibilité de l’organisme provoquée par une réactivité accrue du système immunitaire après sensibilisation préalable basée sur une réaction anticorpsantigène. La racine peut alors dans les cas les plus graves se fracturer et l’os se résorber. En effet. il peut y avoir une libération d’ions métalliques au niveau de l’os basal. vont se fixer préférentiellement au niveau d’un organe cible. la bérylliose due à la fixation de béryllium au niveau des poumons. la relation entre l’éruption eczémateuse et la prothèse dentaire est rarement faite. soit un effet toxique qui se traduit par une altération de la muqueuse buccale et de la fibromuqueuse. les ions métalliques libérés par les restaurations dentaires peuvent entrainer. Ce test n’est toutefois pas aussi simple qu’il y parait. Celle-ci n’est pas spécifique et se retrouve généralement au niveau de la gencive. il peut alors engendrer des troubles considérables. Cependant "l’allergie" est fréquemment évoquée par les patients qui incriminent. Dans ces cas. Les métaux ne sont donc identifiés et combattus que lorsqu’ils sont accouplés à des molécules assez importantes (protéines. ou entrent en contact avec les cellules de l’immunité. avoir un effet toxique. c'est-à-dire que l’on observe des dermatoses apparaissant le plus souvent à distance sur les mains et les avant-bras. 14 Perte ou perturbation de la sensation gustative. Les signes objectifs sont souvent discrets voire absents. érosions. et pouvant s'accompagner d'une anesthésie. Il peut s’agir aussi de chéilites16. Ces oxydants sont des métaux se liant facilement avec l’oxygène. on ajoute alors des oxydants d’adhérence afin d’optimiser la cohésion entre le métal et la céramique. Les oxydes créés s’accumulent à la surface de l’alliage et peuvent interférer avec la céramique cosmétique lors des étapes ultérieures de travail. également dénommée réaction allergique de type retardé. le plus souvent en rapport avec des lésions dermatologiques. des paresthésies13. on peut encore le réduire en évitant les alliages dits universels.lipides). On distingue quatre types de réactions allergiques selon Gell et Coombs (anaphylaxie. la positivité du test ne signifie pas pour autant qu’un métal est responsable des manifestations cliniques rapportées et que sa suppression se soldera par la disparition complète de la symptomatologie. toute la difficulté réside à cibler les patients qui doivent être testés et. Un polissage soigné et un décapage éventuel limitent énormément la libération d’ions. mais ne l’affirme pas totalement car elle n’élimine pas non plus une guérison spontanée. Au niveau buccal. Même si le risque semble faible. Il s’agit d’une réaction d’hypersensibilité retardée (type IV. 16 La chéilite est l'inflammation des lèvres. 13 Trouble de la sensibilité. Cette circonstance permet de conforter le diagnostic suspecté. stomatites associant plus ou moins érythème. réaction cytotoxique. En effet. haptein = se fixer à. de perlèche. 15 Le prurit est un symptôme fréquent qui recouvre une sensation de démangeaison de la peau. réaction par les complexes antigènes-anticorps. Les métaux réagissent donc comme ce que l’on appelle des haptènes 12 . Sont décrites des glossites. 12 Du grec. les signes subjectifs sont au premier plan. œdème. synonymes : demi antigènes ou antigènes incomplets. et réaction tuberculinique) L’allergie aux métaux correspond essentiellement à un eczéma de contact. Quel que soit le type de lésion. Dans le cas de métaux destinés à l’incrustation de céramique. dans un deuxième temps. un support métallique permet donc de créer une restauration dentaire très résistante. à interpréter un test positif à un métal. ulcérations ou plus rarement des vésicules. Une telle situation peut entrainer des fissures. Ils contribuent à la force de cohésion. B Types d'Alliages La résistance des métaux est de 10 à 100 fois supérieure à celle des céramiques. des douleurs ou une agueusie14. L’atteinte péribuccale est fréquente. Les patients rapportent en général des brûlures. désagréable et non douloureux. Aussi ce phénomène nécessite une phase de sensibilisation en général silencieuse et de durée variable qui sera suivie par une phase de révélation. La confirmation de cette sensibilisation s’effectue par des patch-tests ou tests épicutanés dont le but est de déclencher a minima une réaction eczématiforme cutanée après 48 heures de contact avec l’allergène. Il n’y a classiquement pas de prurit15 au niveau de la muqueuse. Les oxydes peuvent se détacher et engendrer des détériorations locales lorsqu’ils ne sont pas éliminés assez vite par la salive. donnant l'impression de palper du coton. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 28 . gingivites. C’est seulement lors d’un accouplement par exemple aux protéines que le système immunitaire est capable de réagir en formant des anticorps. puis dans tous les domaines de l’industrie. Les alliages nickel-chrome. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 29 . Autrefois. Alliage quaternaire : alliage composé de quatre éléments. cependant leur concentration n’est précisée que lorsqu’elle dépasse 2% (en masse). Tous les éléments dont la concentration est supérieure à 0. unitaires ou plurales. La masse atomique est un nombre sans dimension qui est assez proche du nombre de nucléons dans le noyau de l'atome. 1°/ Alliages non précieux a ) Alliages à base de nickel Généralités Le nickel est un métal blanc argenté qui possède un éclat poli. Leur utilisation nécessite une technique plus complexe. unité de masse des atomes qui équivaut à la masse de l'isotope léger de l'Hydrogène. Ces alliages ne peuvent contenir plus de 0. C'est un métal ductile (malléable). il existait la terminologie suivante : Alliage binaire : alliage composé de deux éléments. encore appelés "superalliages". les compositions pondérales des alliages du type nickel-chrome sont variables selon les fabricants. Une couche de céramique opaque. se sont développés dans l’industrie vers 1930 pour répondre aux besoins d’alliages inoxydables résistant à haute température.6934u. On le trouve sous forme combinée au soufre dans la millérite et à l'arsenic dans la nickéline. doit être appliquée comme couche de base afin de masquer la teinte métallique des appareils céramo-métalliques. Actuellement. Il fait partie du groupe du fer. De nos jours.1% doivent être indiqués par le fabricant. il faut attendre les années 60 pour voir leur usage se développer dans les constructions prothétiques fixées. Sa masse volumique est de 8909 kg/m3 et sa masse atomique17 de 58. c’est le 28e élément dans la classification des corps chimiques de Mandeleïev. dans l’industrie aéronautique.L’incorporation de traces d’étain ou de fer à l’alliage d’or était nécessaire pour permettre la formation des oxydes superficiels requis pour le bon mouillage par la porcelaine et à la liaison subséquente à la surface de l’alliage. La masse d'un atome s'exprime le plus souvent en uma. la comparaison est faite avec le douzième de la masse du carbone 12. Une mise en garde doit également apparaître sur l’emballage due à la présence de nickel. On a ensuite eu recours aux alliages de métaux communs pour concurrencer les alliages d’or. Au niveau odontologique. évidemment variables en fonction des alliages. mais ils sont maintenant bien établis sur le marché. Elles sont précisées dans les fiches techniques transmises aux laboratoires de prothèse avec les principales propriétés mécaniques.4. 17 La masse atomique (ou masse atomique relative) d'un isotope d'un élément chimique est la masse relative d'un atome de cet isotope .02% de béryllium. les alliages sont tellement sophistiqués (par leur nombre de composants) que ce type d’appellation n’a plus cours. Son symbole chimique est Ni. Nous utilisons plus facilement les termes suivant : les alliages précieux (ors) ou contenant des métaux précieux et Les alliages non précieux. comme celle de verre à l’oxyde de titane. Les alliages Nickel-chrome ont une densité proche de 8. Alliage ternaire : alliage composé de trois éléments. - Nickel + chrome égal ou supérieur a 85m%. Il améliore la coulabilité. Le chrome va conférer à l’alliage la résistance à haute température. sous la forme d’une solution solide de substitution. - Molybdène égal ou supérieur a 4m% . Le molybdène associé au nickel et au chrome participe à la formation des phases intermédiaires qui se forment dans les zones interdendritique des alliages base Ni-Co. doit répondre à certaines exigences quant à leur composition : - Nickel comme constituant principal - Chrome égal ou supérieur a 20m% . Parfois au sein de cette matrice dendritique peuvent apparaître des précipitations plus ou moins fines de composés intermétalliques. Le molybdène. le silicium. le carbone et l’aluminium sont les éléments participant à la formation des précipités dans la matrice. Il n’existe pas de classification officielle des alliages nickel-chrome. 18 Croissance cristalline au cours de laquelle les sommets d'un cristal croissent plus vite que les faces qui apparaissent alors en creux (exemple or. Limite élastique (MPa) 255-730 Limite de rupture (MPa) 400-1000 Module d’élasticité (GPa) 150-210 Allongement (%) 8-20 Dureté Vickers 210-380 Propriétés mécaniques des alliages à base de nickel. Rôles des constituants Les alliages vont cristalliser en donnant des structures dendritiques18. un alliage à base nickel. Le bore forme avec le nickel des composés intermétalliques qui contribuent à abaisser le point de fusion de l’alliage. le bore. Le carbone participe également avec le chrome et le molybdène à la formation des carbures qui peuvent également précipiter aux joins de grains et modifient ainsi les propriétés mécaniques de l’alliage. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 30 . bien que certaines soient acceptées par divers organismes comme l’American Dental Association (ASA) ou l’Institut Scandinave de Recherches sur les Matériaux Dentaires (NIOM). Le nickel constitue avec le chrome et le molybdène la matrice dendritique et interdendritique des alliages Ni-Cr-Mo. C’est à leur niveau que l’on observe des ruptures de type fragile. Le silicium peut également former avec le nickel des précipités très fins dans ces zones. Propriétés mécaniques et physiques Les valeurs des propriétés des alliages sont très variables d’un alliage à l’autre. argent). le chrome.Pour être normalisé (ISO 6871-2). Sa masse volumique est 8900 kg/m³ et sa masse atomique de 58. Les valeurs du CET sont comparables à celles des alliages précieux et permettent donc l’utilisation des mêmes -6 céramiques. Son symbole chimique est Co. c’est le 27e élément dans la classification des corps chimiques.Parmi les propriétés thermiques. à la fois pour des raisons mécaniques et économiques évidentes. qui est compris entre 13. Biocompatibilité et corrosion Le chrome est le principal responsable de la passivité des alliages nickel-chrome en milieu buccal. C’est en raison de cette dernière propriété que leur usage s’est étendu aux constructions prothétiques fixées entièrement métalliques ou céramo-métalliques. remis en cause en raison de la toxicité du nickel. définie dans la norme ISO-DIS 9693. Ils sont souvent utilisés dans toutes les réalisations prothétiques fixes. c’est le recouvrement complet de la surface de l’alliage par une fine pellicule d’oxyde qui lui confère cette propriété. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 31 . improprement désignés sous le nom commercial déposé de "stellites" ont été utilisés dans leur première application odontologique dans la confection des châssis métalliques de prothèse amovible en raison de leur excellente rigidité et de leur bonne tolérance biologique. Pour être normalisé (ISO 6871-1). La présence de molybdène augmente la résistance du nickel à la corrosion dans des solutions d’acide ou dans des solutions salines ou salives artificielles. Certains alliages nickelchrome sont actuellement commercialisés avec des certificats de biocompatibilité. le coefficient d’expansion thermique (CET) intéresse particulièrement les alliages destinés à la technique céramo-métallique. se substituant aux alliages nickel-chrome. Aptitudes à la liaison métal-céramique La valeur d’adhésion céramo-métallique. Les alliages cobalt-chromes. à reflets gris. on peut admettre aujourd’hui que les alliages contenant plus de 20% de chrome peuvent être considérés comme stables en milieu buccal. A partir d’une teneur suffisante (13%). L’intervalle de fusion d’un alliage Ni-Cr est compris entre 940 et 1430°C.5 (10 /°C). et les températures de coulée varient de 1000 à 1500°C. - Chrome égal ou supérieur a 25% .9 et 15. se situe aux alentours de 25MPa. b) Alliages à base de Cobalt Généralités Le cobalt est un métal blanc argenté. Malgré les interrogations concernant l’innocuité des alliages Ni-Cr et en particulier sur leur potentiel allergisant.933200u. un alliage à base de cobalt doit répondre aux exigences suivantes : - Cobalt comme constituant principal . ont amené de nombreux praticiens à proposer plus rarement ces alliages. Ainsi. On notera donc l’absence de cytotoxicité et de réaction toxiques systémiques avec l’utilisation d’alliages du type chrome-cobalt. Il n’en est pas de même dans d’autres pays comme l’Allemagne et la Suisse.- Molybdène égal ou supérieur a 4% - Cobalt + nickel + chrome égal ou supérieur a 85%. 2°/ Alliages précieux L’or a de tout temps été un matériau de choix dans les réalisations les plus prestigieuses. cependant.1%. Déjà en 1936. Toute teneur supérieure à 0. Les dizaines d’années d’utilisation de ces alliages en sont un témoignage. en particulier. Cependant. Affirmer qu’un alliage Cr-Co ne contient absolument pas de nickel serait objectivement une erreur. il est devenu un maitre choix presque incontournable. Maintenant avec l’avènement des prothèses sur implants notamment. La littérature ne fait cependant pas état d’allergies provoquée par les alliages Cr-Co. Les avantages des alliages précieux sont nombreux. les alliages de ce type étaient bien considérés. Le cobalt est colonisé par le nickel (et vice-versa). et leurs intervalles de coulée. Aptitudes à la liaison céramo-métallique L’utilisation d’un bonding. Biocompatibilité et corrosion Les métaux de départ utilisés pour fabriquer les alliages sont de très grande pureté. matériau pour favoriser l’adhésion de la céramique est nécessaire. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 32 . les mines de platine comportent du palladium et parfois aussi du nickel. Leurs CET est généralement compris entre 13 et 15. l’utilisation des alliages précieux a diminué en France depuis les années 1970. en voici un aperçu : Limite élastique (MPa) 460-640 Limite de rupture (MPa) 520-820 Module d’élasticité (GPa) 145-220 Allongement (%) 6-15 Dureté Vickers 330-465 Propriétés mécaniques des alliages à base de cobalt. sur le plan biologique et pour leur résistance à la corrosion. de 1300 à 1600°C. Les normes en vigueur imposent une teneur maximale en nickel de 0.1% doit être déclarée. leurs intervalles de fusion varient de 1250 à 1500°C. L’évolution défavorable du cout de ces matériaux et le développement des revêtements compensateurs destinés aux alliages non précieux. il n’existe aucun métal à 100% pur. Propriétés mécaniques et physiques Les valeurs des propriétés des alliages Co-Cr sont également très variables d’un alliage à l’autre. Il élève la température de fusion. Une classification permet également de séparer les alliages selon leur couleur. des microadditions de ruthénium. Il diminue toutefois la résistance à la corrosion et à la ternissure. à des concentrations inférieures au millième. gallium. • L’argent Actif chimiquement. Il blanchit l’alliage et peut neutraliser la couleur rouge du cuivre. il contribue à la ductilité de l’alliage. Aux éléments de base sont ajoutés en proportions variables l’argent. fer. zinc. Comme il n’y a pas de minimum précisé pour l’or. et selon les alliages. le cuivre. Il est donc important de connaître l’ensemble des composants. Le carat correspond à la proportion massique de métal précieux entrant dans la composition de l’alliage. Rôle des constituants Certains éléments. manganèse. Il donne la couleur jaune à l’alliage. Généralités L’or est un métal trop mou pour être utilisé pur dans la confection des prothèses. on le mélange à d’autres métaux ou métalloïdes pour obtenir des caractéristiques mécaniques élevées. Ce degré de précision est nécessaire car des variations aussi minimes soient elles de composition ont une influence sur les propriétés finales de l’alliage. Il confère à l’alliage sa ductilité et augmente la densité. comprenant un taux strictement inférieur à 25% de métaux nobles. qu’il durcit en association avec le cuivre. bien qu’on utilise actuellement plus généralement un pourcentage exprimé en millièmes de la masse totale. La quantité d’or pur dans l’alliage précieux est souvent notée d’après le carat ou finesse de l’alliage. indium. Les spécifications de l’American Dental Association (ADA) classent les alliages dentaires en trois catégories : - High noble : comprenant un taux de métaux nobles supérieur ou égal a 60% (en poids) dont un minimum de 40% (en poids) d’or. tantale. • Le cuivre Très actif chimiquement. il augmente la résistance mécanique et la dureté de l’alliage mais diminue la densité. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 33 . Un carat représente un vingt-quatrième de la masse totale de l’alliage. Il abaisse le point de fusion et tend à lui donner une couleur rougeatre. étain. ont des effets sur les propriétés ou la structure de l’alliage final. un alliage précieux respectant cette norme peut donc ne pas contenir d’or. il augmente la résistance à la corrosion. - Base métal : alliages non précieux. La norme NF EN ISO 1562 précise que les alliages d’or dentaires à couler comprennent au moins 75% (en poids) d’or et de métaux de la mine du platine. - Noble : comprenant un taux de métal nobles supérieur ou égal à 25% (en poids) sans précision pour l’or. niobium … • L’or Inerte chimiquement. jaune ou blanche. Il diminue la densité de l’alliage. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 34 .5m². les armatures de bridge doivent être plus épaisses que celles réalisées en alliage non précieux. il en est d’ailleurs un produit de substitution. d’où la nécessité de l’associer à d’autres éléments métalliques. • L’irridium Des microadditions de l’ordre de 0. car moins cher. il augmente la dureté et la température de fusion de l’alliage ainsi que la résistance à la corrosion. Le module d’élasticité varie de 80GPa à 130GPa. cependant. C’est un affineur de grains. Très peu actif chimiquement. Le platine tend à blanchir l’alliage et réagit avec le cuivre pour produire un durcissement thermique. l’indium. et l’étain Ces métaux très réactifs chimiquement abaissent chimiquement le point de fusion.005% provoquent une germination homogène de l’alliage. Propriétés physiques. Additionné à l’or. un gramme peut être étiré en un fil de 2km de long. Leur dureté Vickers varie entre 40 et 330HVN. • Le ruthénium Il diminue l’hétérogénéité de l’alliage. • Le gallium. Une grande rigidité permet d’affiner les chapes. Il est mou. il est introduit en petites quantités comme désoxydant. il augmente encore la résistance à la corrosion. Il durcit l’alliage en présence de platine. ou encore transformé en une feuille ultra mince d’une épaisseur de 10e7m et une surface d’environ 1. Il se combine et augmente la fluidité de l’alliage et en abaisse le point de fusion mais diminue la résistance à la corrosion. Il blanchit l’alliage plus que tout autre constituant (5 à 6% de palladium sont suffisants pour le blanchir complètement). mécaniques et thermiques L’or est le plus malléable et le plus ductile de tous les métaux . • Le palladium Son rôle est similaire à celui du platine.• Le platine Inerte chimiquement. Il durcit l’alliage en présence de platine. il augmente la dureté. Il est du même ordre de grandeur que celui du titane mais largement inférieur à celui des alliages non précieux. Les propriétés physiques et mécaniques des alliages précieux sont très variables en fonction de la composition et des traitements subis lors de la mise en œuvre. • Le zinc Très réactif chimiquement. C’est un affineur de grains. la courbe de solidus des alliages précieux destinés à la technique céramo-métallique conventionnels varie de 1000 à 1100°C et la courbe de liquidus de 1150 à 1300°C. L’association palladium-cuivre donne à certains de ces alliages un oxyde de teinte très soutenue qu’il est difficile de masquer parfaitement avec les opaques.Voici un tableau récapitulatif des propriétés mécaniques d’alliages précieux : Base Au Base Au-Pd Base Pd Limite élastique (MPa) 300-500 430-650 525-725 Limite de rupture (MPa) Module d’élasticité (GPa) 100 115-125 120 450-630 730-770 800-940 Allongement (%) Dureté Vickers 6-14 15-25 17-34 160-210 200-250 260-330 Propriétés mécaniques d’alliages à base d’or. Ceci permet d’augmenter le module d’élasticité et de limiter le fluage lors de la cuisson tout en limitant le cout. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 35 . Le risque de coloration de la céramique est nul car ils ne contiennent généralement pas d’argent. et les grands bridges sont donc contre-indiqués. L’inconvénient majeur est la présence de l’argent qui peut entrainer une coloration verdâtre des céramiques. Aptitudes à la liaison céramo-métallique Une des propriétés essentielles d’un alliage est sa capacité à se lier à la céramique par l’intermédiaire d’une couche d’oxyde de surface. Le taux de palladium limite le risque de corrosion ou de ternissure de l’alliage en bouche. Suivant leurs compositions. Pour les alliages à faible teneur en or type or-palladium-argent. et la présence d’étain ou d’indium permet d’améliorer la liaison de la céramique. Pour les alliages à haute teneur en or.7. Il faut ajouter alors des éléments comme l’indium. Certaines céramiques sont recommandées par les fabricants car elles résistent mieux à la décoloration due à la présence d’argent. de 4 à 20% de cuivre et de 3 à 9% de gallium. la rigidité est supérieure à celle des alliages à haute teneur en or et le risque de fluage lors des étapes de cuisson est limité. Les alliages précieux ont généralement un CET compris entre 13. L’inconvénient majeur de ces alliages est une diminution importante du CET en l’absence d’argent. il est nécessaire d’augmenter la section des embrasures. La liaison céramique métal est de bonne qualité mais la rigidité et la résistance au fluage n’est pas aussi élevée. en faible quantité. le gallium ou l’étain. La conductibilité thermique est très élevée et peut être agressive pour une dent pulpée. Les alliages palladium-cuivre contiennent de 70 à 80% de palladium. Leurs propriétés les contre-indiquent pour les bridges de moyenne et grande étendue.9 et 15. Les alliages type or-palladium sont généralement composés de 45 à 68% d’or et 22 à 45% de palladium. Les alliages palladium-argent ont une composition massique de 50 à 60% de palladium et 25 à 40% d’argent. pour provoquer l’apparition d’une couche d’oxyde. et il est donc nécessaire de choisir des poudres céramiques compatibles avec cette modification. Ce sont les alliages précieux qui présentent la rigidité la plus élevée et donc la plus favorable à la céramisation de bridges de moyenne ou de grande portée. Les alliages précieux ne possèdent pas naturellement de couche d’oxyde suffisante à leur surface. le carbone. l’azote et l’hydrogène. Le titane se substitue parfaitement aux alliages non précieux et aux alliages à base de palladium. Aujourd’hui. 3°/ Le titane Généralités Après avoir conquis la chirurgie orthopédique. sa mise en œuvre par contre est longtemps restée un frein à sa généralisation dans les laboratoires. Les alliages ayant la proportion en or la plus élevée présentent le meilleur comportement en terme de biocompatibilité alors que les alliages ayant le pourcentage le plus élevé en argent donnent des résultats plus défavorables. présente sur le plan chimique des éléments incorporés tels que l’oxygène. En présence de cellules gingivales et épithéliales. sa masse volumique est de 4500 kg/m³. qui résiste à la corrosion. le titane s’est imposé comme un élément incontournable en dentisterie. Sa dureté est comparable à celle des alliages précieux base or et bien inférieure à celle des alliages non précieux. Il a un point de fusion élevé. ou plus exactement titane commercialement pur. Il est le plus léger des métaux utilisés en dentisterie. il est quatre fois moins lourd que les alliages d’or. aux environs de 1720°C selon le degré de pureté. notamment grâce au dynamisme de nombreux fabricants. résistant. C’est un métal léger. l’or n’est pas cytotoxique avec des résultats proches de ceux de la céramique. Le titane dit pur. Le titane est un élément chimique métallique de symbole Ti et de numéro atomique 22. Il possède une conduction thermique très inférieure aux autres alliages utilisés en prothèse. Les alliages à base d’or sont également ceux présentant le potentiel allergique le plus bas. Si les qualités du titane sont rapidement apparues très attractives. Propriétés mécaniques et physiques Le titane a une faible densité. la qualité des restaurations céramo-métalliques sur titane est devenue comparable aux réalisations traditionnelles avec toutefois des avantages non négligeables en terme de biocompatibilité. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 36 . et devient aujourd’hui un substitut évident à beaucoup de matériaux traditionnels. d’un aspect blanc métallique. Corrosion et biocompatibilité Les principaux métaux contenus dans les alliages précieux sont résistants à la corrosion. le fer. Il appartient au groupe des Titane avec le zirconium. et deux fois moins que les alliages non-précieux. Le titane employé en odontologie est le plus souvent soit "pur" soit "allié". Le titane se présente sous deux formes allotropiques19. - Le molybdène. densités. α et β. - L’aluminium. 19 Propriété qu'ont certains corps de se présenter sous différentes variétés (généralement notées α. élément bétagène se dissout principalement dans la phase β conduisant. C’est pourquoi. même pour des faibles teneurs à la formation d’hydrures qui peuvent conduire à des fragilités importantes. stable de structure hexagonale ou pseudo compacte. élément bétagène améliore la ductilité. mais baisse la tenue à l’oxydation. toute manipulation nécessitant la fusion du métal doit se faire sous vide ou sous argon. élément alphagène. Il augmente aussi la tenue à l’oxydation. la tenue au fluage est améliorée. Rôle des constituants Tous les éléments d’addition jouent un rôle très important car ils influent à la fois sur les propriétés de résistance à la corrosion. On notera enfin que la teneur extrêmement basse en nickel des alliages de titane explique l’absence d’allergies. d’obtenir différents compromis. ou encore. l’oxygène élèvent le domaine de température dans lequel à l’équilibre. β). Au dessus de 882. Au dessous de 882. Il est possible en faisant varier les proportions de chaque phase. structure cristalline). appelée couche de passivation. le carbone. mais aussi sur les propriétés mécaniques. la ductilité et le fluage à moyenne température. - Le vanadium. ils stabilisent donc la structure α et sont dits alphagènes. les alliages β sont plastiques et sensibles aux traitements thermiques. L’une des causes de la résistance à la corrosion du titane et de ses alliages est le développement d’une couche protectrice de quelques fractions de micromètre. Corrosion et biocompatibilité Le titane est un métal extrêmement oxydable. des environnements très oxydants ou la présence d’ions fluor. Les alliages α sont résistants . En cas de rayure de la surface. par un mélange des deux. stable. différant par leurs formes physiques. le titane se présente sous sa forme α. l’oxyde se reformera spontanément en présence d’air ou d’eau. - L’hydrogène. mais possédant des propriétés chimiques très proches. pour ne pas entrainer de fragilisation importante du titane. Toutefois. Les alliages de titane peuvent être constitués soit exclusivement par la phase α.5°C. c'est-à-dire qu’il existe sous deux formes cristallines différentes. La température de transformation allotropique se situe entre 882 et 890°C en fonction de la méthode d’obtention du titane et de la présence d’éléments d’addition. soit exclusivement par la phase β. durcit la phase α et on constate une amélioration de la résistance et une baisse de ductilité . Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 37 . arrangements atomiques ou moléculaires (types de liaison. la phase β est de structure cubique centrée. le plus souvent. se déroule la transformation α β . c'est-à-dire qu’il résiste totalement aux fluides corporels. - L’azote. diminuent le caractère protecteur de cette couche d’oxyde. C’est l’un des métaux les plus biocompatibles. Le titane fait partie des métaux nobles au sens du potentiel galvanique. améliore la résistance.5°C. avec l’or et le platine. Le très faible coefficient de dilatation thermique (9. est un obstacle à la liaison céramo-métallique. La couche extérieure caractéristique d’une oxydation à haute température. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 38 . il est indispensable de l’éliminer par sablage à l’alumine non recyclé. Aptitudes à la liaison céramo-métallique La surface des pièces coulées en titane est sujette à la contamination par l’oxygène et interagit avec les matériaux de revêtement. mais la valeur de la liaison est encore inférieure à celle obtenue avec un alliage palladium. Il est préférable de cuire une céramique basse fusion spécifique sous atmosphère réduite d’argon plutôt que sous vide. Ceci crée des rugosités limitant le risque de fissuration à l’interface. Il est également conseillé de réaliser une attaque de surface à l’acide (HNO3-HF) pour nettoyer la surface du titane.6x10-6/°C) exige l’utilisation de céramique spécialement conçue pour le titane. avant cuisson de la céramique. Supports prothétiques à base de céramique Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 39 . Cette évolution marque l’apparition des céramo-céramiques à deux composants. les dents pulpées. Mac Lean et Hugues relancent la couronne « Jacket ». elles ont fait désormais leur entrée comme matériau support de la céramique cosmétique des prothèses céramo-céramiques. C’est une véritable révolution. Cependant. d’éviter l’utilisation conjointe de matériaux présentant des caractéristiques mécaniques trop éloignées les une des autres et donc non nécessairement optimisées dans le cadre d’une pérennité à long terme. en quelques années ils deviennent le procédé céramique par excellence. contrairement aux systèmes céramo-métalliques. dépulpées. Ces matériaux sont généralement de mauvais conducteurs thermiques en comparaison des métaux. inventée en France en 1972. en 1964. en renforçant cette couronne par un noyau d’alumine sur lequel est cuite la céramique cosmétique. La CFAO dentaire et médicale. Ces céramiques sont caractérisées par une résistance mécanique en flexion très inférieure à la résistance en compression. Zircone). implants divers…). l’opacité des infrastructures métalliques a encouragé l’élaboration de matériaux tout céramique contenant des composantes cristallines plus résistantes que la porcelaine feldspathique traditionnelle. ces céramiques dentaires sont des matériaux réfractaires et inertes chimiquement dans des milieux agressifs. Leur module d’élasticité est par contre généralement plus grand que celui des alliages métalliques. Même si les appareils céramo-métalliques sont très résistants. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 40 . les restaurations unitaires ou plurales. Leurs propriétés optiques et leurs températures de mise en forme (supérieure à 1300°C pour les oxydes purs) réservent leur utilisation à la chape support et excluent une utilisation en substitut des vitrocéramiques cosmétiques actuelles. quitte donc sa phase de jeunesse pour faire rentrer de plein pied et faire profiter notre métier de toutes les nouvelles technologies informatiques et robotiques actuelles et futures. et l’avènement de la CFAO dans le domaine dentaire est en train de bouleverser les mœurs et d’apporter des améliorations techniques importantes. L’intérêt des systèmes tout céramique réside donc également dans la possibilité. Dans l’ensemble. Les céramiques à haute résistance rassemblent essentiellement deux familles de céramiques bien connues pour leurs très bonnes propriétés mécaniques : l’alumine et la zircone.A Généralités Au début des années 1960 apparaissent les procédés céramo-métalliques qui connaissent rapidement un succès considérable parce qu’ils associent la solidité du métal à la beauté de la céramique. Leur déformation à la rupture est donc très faible. Il est maintenant possible de réaliser des armatures totalement en céramique (Alumine. Ils concernent aussi bien les dents antérieures que les dents cuspidées. Utilisées depuis de nombreuses années dans le domaine médical (prothèses de hanches. Leurs qualités mécaniques permettent d’élargir les indications esthétiques et fonctionnelles. Le renforcement des qualités mécaniques de ce noyau est significatif puisque les essais de rupture atteignent le double de ceux des céramiques dentaires usuelles. sont toujours des matériaux fragiles. Si. Ces améliorations des qualités mécaniques sont directement liées à la diminution de la phase vitreuse fragile et à l’augmentation des charges qui sont autant de barrières à la progression des dislocations20. Couleur Densité Dureté HV Module d’élasticité Résistance à la flexion Ténacité CDT (25-500°C) Métaux Blanc-jaune opaque 10-19 g/cm3 Max 300 HV 88-130 GPa Alumine Blanc translucide 2. y compris le verre. les céramiques sont constitués d’atomes légers (C. 20 En science des matériaux. Al) et présente une structure cristalline souvent non compacte. comme les métaux. quelles que soient les conditions environnementales. b ) Résistance mécanique en flexion Ce paramètre est pris comme référence dès que l’on veut définir les propriétés mécaniques d’un système céramo-céramique. c'est-à-dire cassants sans déformation préalable. a ) Dureté Les céramiques présentent la plus grande dureté de tous les matériaux. - La qualité du rendu esthétique. Elles sont utilisées comme abrasifs pour couper. en fonction de leur constitution.6 8-10 10 Propriétés mécaniques Deux critères de choix essentiels sont à prendre en considération : - La pérennité de la prothèse. En outre. est plus ou moins importante et la céramique est dite plus ou moins résistante. Enfin. En revanche. c'est-à-dire que le module reste constant pendant l’application d’une charge. Les céramiques présentent. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 41 . C’est l’augmentation de la résistance et de la ténacité des céramiques qui permet la suppression du métal comme infrastructure. la force à mettre en jeu pour les rompre. si la résistance est maintenue lors de sollicitations répétées. c'est-à-dire son comportement mécanique ainsi que la stabilité de sa structure physico-chimique (solubilité chimique…).1°/ Propriétés mécaniques Les céramiques contrairement aux métaux. Ces critères de choix dépendent eux-mêmes d’autres paramètres physico-chimiques mesurables permettant de différencier entre eux les matériaux.2 – 7.7 g/cm3 Max 1900 HV 300 GPa Environ 600 Mpa Zirconium Blanc Opaque 6 g/cm3 Max 1300 HV 210 GPa 800-1200 MPa Environ 100 13-17 4-5 7. meuler ou polir tous les matériaux. une dislocation est un défaut linéaire correspondant à une discontinuité dans l'organisation de la structure cristalline. un module d’Young bien défini. O. la céramique a une bonne ténacité. comme en incorporant de la paille hachée dans les briques ou de la fibre de verre dans le ciment. Dès qu’une fissure atteint dans un matériau céramique la taille critique. Augmentation de ténacité pour un composite à matrice céramique. Dans la conception des pièces céramiques il n’est jamais nécessaire d’envisager la défaillance par plastification de la pièce car la rupture brutale (fragile) dans la zone linéaire d’un essai de traction intervient toujours. On estime qu’en situation clinique.Les céramiques sont caractérisées par une résistance en traction très faible. l’application numérique montre que les tailles caractéristiques des fissures provoquant la rupture sont très faibles. une très bonne résistance en compression et une résistance en flexion moyenne. - La flexion biaxiale : une éprouvette. de l’ordre de la taille des grains d’un matériau fritté. Deux d’entre elles font l’objet d’un test normalisé pour les applications dentaires (ISO 6872) : - La flexion 3 points : un barreau de matériau à tester repose sur 2 appuis et une charge est appliquée au centre de l’éprouvette. On détermine ainsi la contrainte à la rupture exprimée en MPa. Il existe deux manières d’améliorer la résistance mécanique des céramiques : - Diminuer la longueur de la plus grande fissure par un contrôle de la granulométrie des poudres et des méthodes de mise en œuvre. Le fait que les céramiques contiennent toujours des fissures et des porosités diminue largement leur ténacité. elle se déplace instantanément sans perte d’énergie alors que dans le cas d’un matériau métallique ayant la même résistance en flexion. c ) Résistance à la rupture C’est la plasticité qui confère aux métaux leur ténacité élevée. Différentes techniques de mesure de la résistance mécanique en flexion peuvent être envisagées. repose sur 3 billes en acier positionnées à 120° et l’on applique une charge au centre de l’échantillon. la résistance en compression ainsi qu’une flexion restent primordiales. la fracture du métal (matériau ductile) nécessitera une énergie beaucoup plus importante en raison de la forte déformation qu’il subit avant de casser. - Augmenter la ténacité à l’aide de composites ou d’alliage. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 42 . sous forme de disque. La résistance en traction décroit lorsque la longueur de la plus grande fissure augmente. Ce concept de céramiques inertes se réfère au comportement stable des matériaux dans le milieu buccal. l’utilisation de matériau hautement mimétique évite l’enfouissement systématique du joint dans le sulcus. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 43 . plus le matériau aura tendance à se dilater lors de la cuisson et plus il aura tendance à se rétracter lors du refroidissement. Pour cela on enregistre avec un dilatomètre la variation de longueur. Les céramiques utilisées pour la réalisation de prothèses céramo-céramiques appartiennent à la classe des biomatériaux inertes. b ) Biocompatibilité La bonne tolérance parodontale des céramiques sans armatures a été cliniquement constatée depuis la réalisation des premières jaquettes en céramique feldspathique. Dans certains cas cependant. c'est-à-dire de la température à laquelle la fusion a été effectuée. Plus la valeur du CDT est élevée. En outre. Dans le cas des céramiques. d’un barreau du matériau à tester. On a ainsi un coefficient de dilatation thermique exprimé généralement sous la forme : 10-6 C-1 généralement défini entre une température T0 et T. On comprend aisément la nécessité d’avoir des CDT relativement voisins entre la céramique structurale et la céramique de recouvrement afin d’éviter les fêlures de dilatation. qui représente une agression immédiate et retardée pour le parodonte marginal. Le plus souvent une contraction du matériau apparait lorsque la phase stable se forme à plus basse température.d ) Coefficient de dilatation thermique Le coefficient de dilatation thermique est caractéristique de l’évolution dimensionnelle d’un échantillon de matériau en fonction de l’élévation de température. Le cas idéal apparait lorsque les coefficients sont similaires. en ayant toutefois un coefficient pour la céramique de recouvrement légèrement supérieur à celui de l’armature. Le paramètre caractéristique retenu à l’issue du test est la perte de masse exprimée en µg/cm². Il varie selon les céramiques de quelques dizaines de µg/cm² à plus de 1000. en micron. une dilatation se produit comme lorsque la zircone se transforme de la phase quadratique stable à haute température à la phase monoclinique. Les normes ISO 6872 et 9693 décrivent un test consistant à mettre en contact l’échantillon de céramique pendant 16 heures avec une solution d’acide acétique à 4% dans l’eau. Cette biocompatibilité que l’on retrouve avec toutes les céramiques semble davantage liée à la nature du matériau qu’à une hypothétique diminution d’épaisseur du joint dento-prothétique. de sorte à mettre en compression l’infrastructure prothétique. 2°/ Propriétés chimiques a ) Solubilité chimique La mesure de solubilité chimique permet de caractériser la faculté d’un matériau à résister à l’attaque chimique d’un milieu liquide censé simuler l’agressivité en milieu buccal. le CDT dépend étroitement de l’histoire thermique de l’échantillon. de la vitesse de refroidissement et du traitement thermique qu’il a subi. à l’aide de capteurs positionnés à chaque extrémité de l’échantillon. c’est au cours du vieillissement que le comportement des interfaces céramo-céramiques présente un avantage majeur par rapport aux interfaces céramo-métalliques. - Des liaisons chimiques : elles se font par migration des éléments au sein des différents matériaux céramiques. souvent de type oxyde-oxyde. B Types de support 1°/ L'alumine L'alumine. Cette mouillabilité permet à la céramique d’épouser les irrégularités de surfaces. C’est un progrès décisif et astucieux. collaborateur de Lavoisier. associées au mouillage des matériaux entre eux. - Des liaisons mécaniques. les rugosités macroscopiques sont souvent néfastes. provoquant la précipitation d’oxyde d’aluminium hydraté et enfin. qui baptisa alumine l'un des sulfates contenu dans l'alun. on utilise le procédé de Karl-Joseph Bayer (découvert en 1887) : la bauxite est broyée puis mélangée à de la soude à haute température et sous haute pression pour obtenir l’aluminate de sodium . Si les rugosités microscopiques peuvent. Pour la Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 44 . L'alumine a été isolée en 1754 par le chimiste allemand Marggraf à partir de l'alun. existe à l'état naturel dans la bauxite ou dans des argiles alumineuses du type que l’on retrouve à Grande-Vallée. par la suite. sablage …). permettre une bonne liaison céramo-céramique. utilisant une barbotine d’alumine frittée à 1100°C. les interfaces céramo-céramiques présentent des comportements plus stables tendant à assurer une meilleure pérennité des reconstructions prothétiques. ce qui améliore le collage par pénétration de la céramique cosmétique dans les micro-rétentions de surfaces. Elles interviennent lorsque deux ou plusieurs molécules se lient entre elles sans réactions chimiques grâce à l’attraction électrostatique intermoléculaire. cette dernière est débarrassée de ses impuretés.c ) Liaisons céramo-céramiques Les liaisons céramo-céramiques résultent de la combinaison de plusieurs phénomènes : - Des liaisons physiques de type force de Van der Vals. Elles peuvent être la source de fissures au sein du matériau tout comme être le siège de rétention d’air qui. diluée et refroidie. ou oxyde d'aluminium [Al2O3]. - Des liaisons dues aux phénomènes de mouillabilité. le "split casting". que Michael Sadoun. décrit la technique "In-Ceram®". Là ou l’adhésion entre métal et céramique diminue significativement dans le milieu buccal. Elles sont liées à l’état de surface de la céramique et aux irrégularités qui sont crées durant le traitement mécanique du matériau (usinage. Plus encore qu’au travers des différents tests d’adhésion ou de chocs thermiques. il est calciné pour obtenir l’alumine. sous forme d'alumine hydratée mélangée avec de l'oxyde de fer. engendre des remontées de bulles en surface au cours des cuissons de la céramique. Ce n’est qu’en 1985. La fusion de la céramique cosmétique sur l’armature assure une bonne adhésion entre matériaux grâce à un bon mouillage dépendant de la température de frittage et de la viscosité des matériaux céramiques. C'est Louis Guyton de Morveau (1737-1816). renforcées par une infiltration de verre coloré et dérivée d’une technique industrielle. Pour extraire l’alumine de la bauxite. première fois. Apres séchage. Cependant la fabrication de l'alumine de qualité "chirurgicale" requiert une haute technologie et des contrôles de qualités sévères. ce qui augmente d’un facteur huit. L’objectif de cette opération consiste à modifier à la fois l’aspect et la résistance mécanique de cette armature blanche opaque et relativement fragile. qui vont conférer à l’infrastructure ses propriétés optiques pour la couleur et la translucidité. La barbotine est placée dans un four pendant six heures à 300°C. 21 Qualifie un processus biologique observé/étudié dans un organisme vivant. les propriétés du matériau fritté sont radicalement modifiées.5) et de haute densité (>3. ce qui lui confère la couleur à la résistance mécanique. Sa mouillabilité est plus élevée que celle des métaux et des polymères. En fait le frittage est incomplet. et va totalement infiltrer le réseau poreux qui se comporte comme une éponge. En effet. et la nécessité d’une température de frittage élevée (1750°C). Sadoun propose un frittage en phase solide incomplet.5 et 0. b ) Composition et propriétés physicochimiques La céramique d'alumine utilisée dans les prothèses dentaires est une céramique dense polycristalline obtenue à partir d'une poudre d'oxyde d'aluminium compressée à très haute température (1600° C).6µm. Le matériau est un produit poreux aisément usinable qui sera secondairement infiltré avec un verre translucide. La surface externe de l’infrastructure est recouverte de ce mélange. Après l’infiltration du verre. par opposition à in vitro. pour aboutir à un frittage en phase solide. Pour pallier à la fois la concentration de la barbotine d’alumine. le verre se liquéfie. Il devient de plus en plus fluide au fur et à mesure de l’élévation de température.94). et c’est la un choix stratégique. Cette notion de frittage en phase solide est essentielle en raison des propriétés qu’elle confère à l’ensemble. est incorporée progressivement à un composé liquide associé à un liant. on procède au remplissage du réseau poreux en l’infiltrant avec un verre liquide coloré à une température proche de 1100°C. puis la température est portée à 1120°C pendant deux heures. de teinte appropriée est mélangée à de l’eau distillée. La résistance mécanique atteint 620MPa. a ) Conception de l’armature La poudre d’alumine dont la granulométrie est comprise entre 0. Après séchage. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 45 . au lieu de procéder à un frittage complet de la barbotine. dont dépendent étroitement ses propriétés biologiques et mécaniques. Une poudre de verre coloré. le frittage et l’infiltration. sa résistance mécanique et sa précision dimensionnelle. qui résiste à la corrosion in vivo21. qui est de 20%. la résistance à la flexion du noyau. l’alumine est quasiment utilisée à la concentration de 100%. qui aboutirait à un retrait linéaire de 20% de l’armature due à l’élimination des porosités. C'est un matériau stable et chimiquement inerte d'une très grande pureté (>99. la barbotine est soumise à deux traitements thermiques successifs. le four est porté à 1080°C pendant 2 à 3 heures. est appelée zircone par les minéralogues. (O2) se forme le dioxyde de zirconium (ZrO2). Son excellente biocompatibilité élimine tout risque de largage d'ions métalliques dans l'organisme. Par définition les céramiques sont des matériaux « brûlés ». Ce brûlage conduit à une oxydation. on les appela diamants de Matara. Une transformation chimique est nécessaire pour obtenir une céramique à partir de l’élément zirconium. Par un processus de dissolution / précipitation. pureté. Sa parfaite résistance à la rupture. c ) Propriétés biologiques L'alumine est un matériau biologiquement inerte qui provoque une réponse tissulaire très pauvre. La zircone permet de réaliser des infrastructures blanches ou colorées. À partir du zirconium absorbant l’oxygène. en 1892. Mais c'est aussi un matériau très rigide (E= 380 GPa). Ce nom vient du perse ZAR GUN et veut dire à peu près COULEUR D’OR. La réponse biologique aux particules d'alumine est très nettement moins intense que celle des particules de métaux. dont la déformation sous contrainte est linéaire sans aucune déformation plastique jusqu'à fracture. Au Sri Lanka. une des ville de Ceylan. et par la même occasion lui donna son nom. 2°/ La zircone L’origine du mot Zircone remonte à la nuit des temps. unitaires ou bridges jusqu'à 12 éléments en toute sécurité. possédant une faible capacité de déformation et d'absorption des chocs. 4 fois supérieure à celle de l’alumine en fait le matériau de choix pour les reconstructions prothétiques sur pilier naturel ou implantaire. Comme le gisement principal se trouvait à Matara. on trouvait également ces pierres précieuses que l’on a longtemps prises pour des diamants. Sa résistance aux rayures est 30 à 40 fois plus élevée que celle des alliages métalliques. on obtient un sel de chlorure auquel on additionne de 3 à 5% d’un sel de l’yttrium. La pierre précieuse ayant la composition du sable de zircone. ce qui en fait un matériau "fragile" au sens mécanique du terme. taille des grains) et se sont nettement améliorées pendant les 20 dernières années. Joseph Baddeley découvrit le premier gisement de ce minerai rare à l’état naturel. L'alumine a une résistance à la fracture relativement faible. C’est ainsi que ce minerai se nomme la Baddeleyit.Elles sont directement influencées par la qualité du matériau (densité. ainsi que la réalisation de piliers d'implants. Plusieurs études ont insisté sur le risque fracturaire mais la plupart utilisaient une qualité de matériau médiocre et/ou une conception inadaptées. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 46 . a ) Conception de l’armature Le dioxyde de zirconium utilisé en prothèse dentaire est obtenu à partir des minéraux naturels de zircon principaux. Au Sri Lanka. L'alumine est un matériau très dur. Les conséquences sont multiples. la zircone TZP et la zircone HIP. On parle de zircone partiellement stabilisée. Cette pression pouvant atteindre 3000 bars permet d’éliminer tout espace entre les grains et densifie au maximum le matériau cru. utilisée pour la réalisation d’armatures prothétiques supports de céramique. à la pointe d’une fissuration par exemple. la poudre ainsi obtenue sera désaglomérée et broyée. La stabilisation en phase quadratique . par l’yttrium étant délicate avec des grains de dimensions supérieures.P. La poudre ainsi obtenue est mise en forme avant frittage. C’est en 1993. la zircone s’organise en structure métastable (de 1170° à 2370°) Avec des cristaux tétragonaux à angles droits. À partir de 2370° apparaissent les cristaux cubiques. Avec l’augmentation de la température. La poudre est mise en forme dans des moules polymères déformables auxquels on applique une pression isostatique sur toute leur surface. C’est la phase quadratique ou tétragonale. À ce stade.I. la phase quadratique se transforme instantanément en phase monoclinique stable et plus volumineuse. que fut développée la zircone dite H. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 47 . La zircone HIP HIP signifie HOT ISOSTATIC PRESSING. Sa structure cristalline est composée de tétraèdres à côtés parallélépipédiques. La zircone HIP est depuis plus longtemps sur le marché. L’énergie de propagation de la fissure est absorbée et la fissuration est arrêtée "coincée" par l’augmentation du volume de la zircone monoclinique. on peut partiellement stabiliser la phase quadratique métastable jusqu’à la température ambiante. Comme expliqué précédemment le procédé de fabrication est sensiblement le même. La zircone partiellement stabilisée présente une propriété physique particulièrement intéressante. ou Y2O3. Les propriétés mécaniques de la zircone dépendent de la phase sous laquelle elle se présente. On distingue deux types de zircone. C’est la phase cubique qui se maintient jusqu’au point de fusion à 2690°. elles deviennent très importantes pour la phase quadratique. CaO. C’est la phase monoclinique. appelée « renforcement par micro fissuration » qui est liée à la différence de volume entre la phase monoclinique plus volumineuse de 3 à 5% que la phase quadratique. Lors d’un apport d’énergie . il est indispensable d’y incorporer des éléments minéraux et organiques avant le pressage isostatique. Par l’addition de faibles quantités (3 % à 5%) d’oxydes tels que MgO. Après avoir procédé à une hydrolyse puis à un séchage et enfin à une calcination. Assez modestes pour les phases monoclinique et cubique .6 microns après frittage. Les blocs de zircone sont pressés isostatiquement à 1500° ce qui veut dire qu’ils sont frittés. on peut d’ores et déjà parler d’un recul de 10 ans. La taille des grains devra impérativement rester aux environs de 0. En effet il faut savoir que jusqu’à 1170° le matériau est stable.L’oxyde d’yttrium est utilisé à cette étape car il offre les meilleurs résultats quant à la stabilité de la zircone pour des applications mécaniques. Un frittage vers 1000° lui confère une dureté suffisante permettant un usinage aisé puisque la consistance ainsi obtenue est proche de celle de la craie ou du plâtre. qui résulte d’une opération isostatique de compactassions à haute température. L’oxyde de zirconium est purifié par un procédé chimique de dissolutionprécipitation. ce qui correspond à une densité de 6. La première machine usinant la zircone TZP dont nous avons eu connaissance était la LAVA CAM de la firme ESPE.Les blocs ont déjà atteint leur dureté maximale. Seules des machines issues des techniques CAD /CAM ou CFAO peuvent usiner les blocs de zircone HIP. L’avantage incontestable est qu’il n’y aura plus de variation dimensionnelle. Les maquettes seront donc toutes fraisées plus grandes de 25 % à 30 % afin d’avoir la dimension exacte après frittage. Elles doivent être puissantes et résistantes. et de beaucoup. Il faudra par contre prendre en compte que la zircone TZP rétracte lors du frittage. une résistance à la torsion supérieure à 800MPa. - La densité doit être proche la plus proche possible de 100%. Sa dureté Wickers est d’environ 1200MPa. - La porosité doit approcher zéro. La zircone TZP TZP signifie TETRAGONAL ZIRCONIA POLYCRISTALS. Les bridges ne pourront plus changer de forme ou de dimension. et une relative élasticité grâce à un module de Young relativement bas de 200GPa. b ) Composition et propriétés physicochimiques Les céramiques zircones sont caractérisées par : - La pureté. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 48 .1g/cm3.6µm. Quant aux fraises. elles ne résistent pas longtemps à l’usinage. la taille des grains doit être inférieure à 0. Puis de nombreuses autres machines CAD CAM (CFAO) ont fait leur apparition. Et ceci à haute température (1500°) ce qui implique de disposer d’un four performant et très précis. Aux environs de 1300 MPA ou plus. La zircone HIP est blanche et nécessite un liner afin d’obtenir un meilleur rendu esthétique. c ) Biocompatibilité On ne distingue aucune réaction chimique avec la zircone. puisque les blocs de zircone TZP ont la consistance d’une craie très homogène. Les pièces usinées devront être frittées. la zircone étant un matériau très résistant au meulage et à l’usinage. Par contre cette zircone HIP est très difficile à usiner . Elles sont de ce fait très coûteuses. puisque l’on évalue cette rétraction entre 25 % à 30 %. La zircone TZP est arrivée plus tard sur le marché de la prothèse sans métal. L’avantage de fraiser une zircone préfrittée est incontestable. La zircone a une résistance à la flexion supérieure à 1500Mpa. De même.Aucune toxicité ou allergie n’est connue. car aucune accroche n’est possible. elles émergent d’une gencive rose et saine qui laisse passer la lumière. on ne constate aucun problème de plaque dentaire. d’où l’aspect très naturel des prothèses. On observe une excellente réponse des tissus gingivaux en présence d’armatures en zircone. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 49 . il n’y a pas de réactions de bimétallisme possible. Discussions Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 50 . Dans tous les cas. Il existe en outre un risque d’allergie aux matériaux en particulier pour les alliages non précieux (nickel. Les critères fonctionnels concernent les sollicitations mécaniques de la pièce prothétique comme par exemple : - Les travées de bridge de longue portée interdiront le choix d’un alliage à haute teneur en or. La CCM est l’artifice le plus sûr et le plus éprouvé cliniquement du fait de son application en clinique depuis de nombreuses années.A Critères de choix d’un alliage métallique L’introduction de la couronne céramo-métallique (CCM) depuis plus de 40 ans a apporté un progrès considérable pour la réalisation de restaurations prothétiques esthétiques. on veillera à ce que la surface anodique reste la plus grande. est à priori moins problématiques. Les critères esthétiques intéressent surtout l’incidence de la couche d’oxyde de l’alliage sur la teinte de la céramique. techniques. généralement les alliages non précieux du type cobalt-chrome ou nickel-chrome. usinage. Il faudrait éviter d’introduire en bouche une prothèse à base de nickel-chrome chez un patient déjà appareillé avec des métaux nobles. Ce consentement pourra expliciter les raisons du choix de l’alliage. Les critères économiques doivent aussi être pris en compte. le consentement éclairé pour le traitement envisagé. cobalt ou chrome). - L’espace disponible et la rigidité requise sont déterminants : une faible hauteur proximale disponible conduit le praticien à choisir les alliages les plus rigides. Introduire une prothèse à base de métaux précieux chez un patient portant des prothèses en non précieux. - L’épaisseur minimale des chapes et armatures ainsi que le volume de la céramique pour les éléments esthétiques sont évalués. La sélection d’une famille d’alliage est effectuée en fonction de critères fonctionnels. qualité de la liaison métal céramique. L’évaluation du cout des éléments prothétiques est délicate car le poids de l’alliage à utiliser ne peut être exactement défini avant la coulée. Un alliage précieux base or est deux fois plus dense qu’un alliage chrome-cobalt et quatre fois plus dense que le titane. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 51 . Les rapports de surface anode-cathode sont dans ce cas défavorables. esthétiques et économiques. brasage ou assemblage. Elle est en quelque sorte la norme de référence pour l’évaluation de procédés de restauration innovants dans le domaine de la prothèse dentaire. Dans tous les cas. Les critères techniques se rapportent au fait qu’un bon alliage est un alliage dont les caractéristiques spécifiques sont systématiquement reproductibles par chaque laboratoire : coulée. Cependant l’absence de translucidité des armatures métalliques a une répercussion sur l’aspect esthétique des restaurations céramo-métalliques. signé par le patient est nécessaire. Une coiffe peut être scellée sur un alliage de la même famille (inlay-core) ou sur une reconstitution complexe en composite. les alliages à base de cobalt-chrome sont utilisés. les restaurations céramo-céramiques présentent un potentiel esthétique plus élevé en raison de leur translucidité et de leur transparence améliorée. sinon. de ne pas fixer un élément prothétique sur un amalgame d’argent.Les alliages non précieux à base de nickel-chrome sont les plus utilisés mais ils tendent à être remplacés par des alliages cobalt-chrome sensés être moins allergisant et plus résistants. les alliages base nickel et base chrome sont compatibles entre eux et le risque de polymétallisme est faible. Les embrasures même dégagées ont une grande résistance. il faudra s’attendre à des échecs cliniques précoces. Bien qu’ayant un comportement sensiblement différent sur le plan électrochimique. 22 Caisse Régionale d’Assurances Maladie Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 52 . Les qualités mécaniques des alliages non précieux autorisent des coulées d’épaisseur de 2 à 3/10e de millimètres pour les chapes. Pour la fabrication des couronnes céramo-céramiques. Leur biocompatibilité exceptionnelle ainsi que leur faible affinité pour la plaque dentaire en font un matériau idéal pour les restaurations dentaires. Il convient au titre du principe de précaution. on utilise des alliages à base de nickel-chrome pour lesquels le façonnage et la cuisson de la céramique sont les plus fiables. il est nécessaire de disposer de systèmes de restaurations céramiques présentant des propriétés mécaniques améliorées. compomère ou ciment verre ionomère avec ou sans ancrage radiculaire. L’élargissement des indications des systèmes céramo-céramiques n’a pu être obtenu qu’à travers l’utilisation de céramiques présentant une résistance vraiment augmentée comme par exemple pour l’oxyde d’aluminium ou l’oxyde de zirconium. Les alliages base cobalt sont utilisés de préférence pour les prothèses combinées à attachement que ce soit pour la partie fixe comme pour la partie amovible. Par ailleurs il serait préférable d’éviter d’utiliser des alliages Ni-Cr qui sont reconnus comme étant à l’origine de maladies professionnelles dans les laboratoires de prothèse par la CRAM22. B Critères de choix d’un support céramique En comparaison. Les performances mécaniques des alliages cobalt-chrome sont supérieures à celles des alliages nickel-chrome. Dans les reconstitutions de très longues portées et lorsque la hauteur coronaire est faible. Chaque fois qu’il y a suffisamment de piliers et une hauteur prothétique coronaire adéquate. Il y a en plus la possibilité d’utiliser des blocs d’oxyde de zirconium pré-colorés afin d’optimiser encore davantage les propriétés esthétiques. l’oxyde de zirconium stabilisé à l’oxyde d’yttrium est le matériau approprié pour la réalisation d’armatures en céramique pour bridges postérieurs. La résistance à la rupture statique est deux à trois fois plus élevée pour les bridges postérieurs fraisés de trois éléments à base d’oxyde de zirconium par rapport aux ponts de trois éléments en alumine. on peut affirmer que l’oxyde de zirconium Y-TZP présente une résistance mécanique satisfaisante pour des applications clinique en prothèse dentaire sur une durée d’utilisation physiologique de 50 ans. C Indications à respecter Métaux Al2O3 ZrO2 Antérieures 6 mm2 8-12 mm2 6-12 mm2 Postérieures 6 mm2 10-16 mm2 9-16 mm2 Epaisseur des connexions de bridges à respecter. Pour le secteur postérieur. L’oxyde de zirconium stabilisé à l’yttrium ne possède pas seulement l’avantage d’avoir une résistance extrêmement élevée. En même temps. il est possible de donner un aspect naturel à la prothèse. La fabrication de ponts postérieurs avec ce matériau n’est pas recommandée du fait de leurs propriétés mécaniques limitées. les restaurations céramo-métalliques furent pendant longtemps la seule combinaison de matériaux disponible présentant une longévité clinique suffisante.L’utilisation d’armatures poreuses en oxyde d’aluminium infiltrées de verre fortement vitrifiées conduit à un pronostic clinique satisfaisant pour les couronnes unitaires et les petits ponts antérieurs. de son excellente biocompatibilité éprouvée ainsi que de sa faible conductivité thermique. la semi-opacité permet aussi le montage en présence de moignons dentaires colorés. L’oxyde de zirconium stabilisé est un matériau idéal pour réaliser des restaurations prothétiques parfaitement ajustées du fait de ses propriétés esthétiques. il est aussi un matériau translucide. Suite aux nombreux essais d’usure et tests mécaniques. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 53 . Des essais in vitro de résistance à la rupture pour les couronnes antérieures à base d’oxyde de zirconium ont donné des résultats comparables à ceux des CCM en alliages précieux. Avec une transparence d’environ 50% en lumière incidente. Du fait de sa résistance encore augmentée par rapport à l’oxyde d’aluminium. 5 mm 1.6 mm Epaisseur minimum des parois. Les alliages possèdent également les meilleures capacités quant à l’épaisseur des parois minimum à respecter.5 mm 1. mais leur opacité totale est un gros handicap pour l’esthétique face à des matériaux translucides tels que l’oxyde d’alumine et l’oxyde de zirconium.0 mm Epaisseur minimum de céramique de recouvrement L’épaisseur de céramique minimum à appliquer est la même quelle que soit le type de matériau utilisé. mais. résumant les diverses utilisations envisageables avec les matériaux servants de support prothétique à la céramique : Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 54 . Voici un tableau récapitulatif. alors qu’on a besoin quasiment du double pour des connexions en Alumine. On arrive avec la Zircone à fabriquer des armatures dont les connexions sont quasiment de même taille que pour les métaux.5 mm Postérieures 2.8 mm 0.0 mm 2.Les alliages permettent les connexions de bridge les plus fines. Métaux Al2O3 ZrO2 Antérieures 1. l’avantage est donné ici aux alliages avec lesquels on peut réaliser les connexions de bridges les plus fines. Il faudra cependant veiller à prendre en compte l’épaisseur de l’armature et des connexions en fonction de l’espace occlusal disponible.6-0.4-0.3 mm 0.5-0.3 mm 0. avec 6mm² carré nécessaires.0 mm 2.7 mm 0.6 mm Postérieures 0. Métaux Al2O3 ZrO2 Antérieures 0. Elle prescrit les exigences et les méthodes d’essai relatives aux alliages dentaires à couler à base de cobalt qui peuvent être utilisées pour la fabrication de prothèses dentaires adjointes amovibles. organisations professionnelles … En application de la Directive Européenne 93/42. • NF EN ISO 6871-1 Avril 1997 Alliages dentaires non précieux à couler. En ce qui concerne les alliages dentaires. Elle prescrit les exigences et les méthodes d’essai relatives aux alliages dentaires à couler à base de cobalt qui peuvent être utilisées pour la fabrication de prothèses dentaires adjointes amovibles. sous l’égide d’un organisme de normalisation. tous les produits utilisés pour la fabrication des prothèses doivent être conformes aux normes en vigueur. par l’ensemble des acteurs d’un marché : producteurs. La présence de la marque NF. constitue pour l’acheteur et l’utilisateur. ce sont des normes NE EN ISO. • NF EN ISO 6871-1 Avril 1997 Alliages dentaires non précieux à couler. • NF EN ISO 8891 Novembre 2000 Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 55 . laboratoires de recherche. utilisateurs. l’assurance de la qualité des produits certifiés. On peut constater que 6 normes (cinq sur les alliages proprement dits et une sur leur corrosion) sont des normes internationales reprises en normes françaises. très peu de normes portent sur ces matériaux.Unitaire Petit bridge antérieur Bridge postérieur Grand bridge antérieur Grand bridge postérieur Métaux Al2O3 ZrO2 Indications D Normes Une norme est un document élaboré par consensus. • NF EN ISO 10271 Produits dentaires métalliques – Méthodes pour les essais de corrosion. Elle établit la classification et fixe les exigences et les méthodes d’essai des alliages dentaires à couler dont la teneur en métaux précieux est supérieure à 25% (en poids).1995 Céramiques dentaires. • NF EN ISO 1562 Avril 1995 Alliages dentaires d’or à couler. Elle n’est pas applicable aux alliages destinés à la sous-structure d’une restauration céramo-métallique qui sont traités dans l’ISO 9693. • NF EN ISO 9693 Décembre 2000 Systèmes pour restaurations dentaires métallo-céramiques. Une norme est actuellement disponibles concernant les méthodes d’essais des matériaux en céramique pour prothèses : • NF EN ISO 6872 . • PR NF EN ISO 16744 Art dentaire – Matériaux métalliques pour les restaurations fixes. Elle est applicable aux alliages dentaires à couler adaptés à a fabrication des restaurations et appareils dentaires. et son amendement ISO 6872/A1 de 1997 transposé en norme EN/ISO 6872 en 1998 puis en norme NF EN ISO 6872 en mars 1999. mais strictement inférieure à 75%. et pour les céramiques convenants pour être utilisées dans la fabrication des restaurations dentaires métallo-céramiques. • NF S 91-141 Biodégradabilité des alliages métalliques utilisés en art dentaire – Normalisation d’essais électrochimiques. Les céramiques utilisées pour la réalisation de prothèses dentaires céramo-céramiques doivent répondre aux Exigences Essentielles des dispositifs médicaux sur mesure dans le cadre de la directive européenne 93/42.Alliages dentaires à couler avec une teneur en métaux précieux supérieure ou égale à 25% et strictement inférieure à 75%. Elle spécifie les prescriptions et les méthodes d’essai associées pour les alliages dentaires appropriés pour la fabrication de restaurations dentaires métallo-céramiques. Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 56 . • NF S 91-249 Décembre 1997 Alliages dentaires pour restauration métallo-céramique. Elle spécifie les exigences et les méthodes d’essai pour les matériaux céramiques dentaires traités par coulage ou usinage. Elle établit la classification et fixe les prescriptions et méthodes d’essai relatives aux alliages dentaires à couler à base d’or contenant au moins 75% (en poids) d’or et de métaux de la mine du platine. - les matériaux déjà présents en bouche pour éviter tous risques d’allergies. - l’espace occlusal et prothétique disponible . - le cout. les techniques de fabrication tendent à se moderniser et l’aspect humain prend une place de moins en moins importante au profit de techniques technologiques (CFAO pour les armatures. de bimétallisme pour le patient .CONCLUSION Les matériaux utilisables comme support pour les armatures de reconstruction céramique sont multiples et variés. Nous pouvons avancer sans risque que ces nouveaux matériaux vont prendre une place de plus en plus importante dans les reconstructions prothétiques céramique. Il faudra prendre en compte tous les critères pour déterminer le type de support à utiliser : - les propriétés mécaniques que devront satisfaire les armatures (niveau antérieur ou postérieur) . d’autant que la Sécurité Sociale envisage de rembourser en partie les reconstructions utilisant ces nouveaux biomatériaux. Le métier de prothésiste dentaire est donc en plein tournant. Que ce soient les alliages métalliques aux propriétés bien connues et utilisées depuis plusieurs décennies en prothèse dentaire mais qui ont comme principal défaut leur opacité. Mais ces matériaux qui paraissent si novateurs confirmeront-ils leurs caractéristiques tant avantageuses ? Quels matériaux seront les matériaux de demain ? Et si l’on pouvait un jour réimplanter des dents naturelles ? Espérons que ce ne sera pas pour tout de suite … ! Alliages et supports prothétiques pour la céramique en prothèse fixée Bastien DELOGE BTM 2008 57 . avec en plus un net avantage esthétique. ou les nouveaux matériaux à base de céramique qui tendent à se développer de plus en plus avec le développement de la Conception Fabrication Assistée par Ordinateur. le choix pour le praticien est varié. Les alliages présentent les meilleures propriétés mécanique mais les nouveaux matériaux céramiques tendent à les rattraper sur ce point. stellites …). - les critères esthétiques pour effectuer une "restauration invisible" . Brochure Bego. Technologies Dentaire N°235. E. de Ztm A. O. WA. “ NobelEsthetics & Procera ”.Ouvrages BIBLIOGRAPHIE " Aide Mémoire Métallurgie ". M.Magnusson. de la société Zirconzahn. Brochure Nobel Biocare. M. " La technique des châssis métalliques ". Le petit journal de Synergis Innovations. " Evaluation clinique sur cinq and de couronnes Procera entièrement en céramique ". Brochure Flamarc sur le titane. 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