Mechanical properties and microstructure characterisation of Au-Pt dental alloy

Propiedades mecánicas y caracterización microestructural de la aleación dental Au-Pt

El desarrollo de una aleación dental con alto contenido en Au se basa en el sistema ternario de Au-Pt-Zn con una composición nominal de 86,9Au-9,9Pt-1,5Zn, y aproximadamente 1,5 % en peso de elementos de microaleación (In, Ir, Rh). Los análisis de los resultados de los distintos estados de tratamiento térmico mostraron que las propiedades mecánicas y la dureza óptimas de una aleación Au-Pt-Zn pueden alcanzarse con combinaciones de tratamiento térmico durante 20 minutos a 723 K y posterior enfriamiento lento, si la aleación se recuece a 1223 K durante 30 minutos y se enfría con agua. Los resultados de la investigación confirmaron que la microestructura de la aleación Au-Pt-Zn consta de dos fases: α1-fase rica en Au (fase principal) y α2-fase rica en Pt (fase menor). Durante el análisis XRD y el uso del método Rietveld, se descubrió que el contenido de α1-fase es de aproximadamente el 98,5 % en peso, mientras que el contenido de α2-fase es del 1,5 % en peso. Los análisis STA muestran que la aleación Au-Pt-Zn tiene una temperatura solidus de unos 1292 K y una temperatura liquidus de unos 1412 K.

INTRODUCCIÓN

Las aleaciones de oro se han utilizado en odontología, no sólo porque se prefiere su color dorado, sino también porque tienen una estabilidad química extremadamente alta en la boca, además de varias propiedades mecánicas deseables, como alta resistencia, ductilidad y elasticidad [1]. Contienen cinco o más elementos, siendo los componentes esenciales de las aleaciones el oro y el platino.

Los principales requisitos específicos de las aleaciones dentales utilizadas para la técnica de porcelana fundida sobre metal (PFM) son: a) resistencia a la tracción de unos 600 N/mm² y límite elástico de unos 550 N/mm², b) dureza de unos 180 HV, c) elongación de un 10%, d) buena humectación de la aleación por la porcelana y e) buena biocompatibilidad. Las restauraciones prostodóncicas permanecen en un entorno oral durante muchos años y están expuestas a las influencias corrosivas de la saliva, los cambios de temperatura, los cambios de pH, etc. Todos los hechos mencionados influyen generalmente en las propiedades y la biocompatibilidad de las aleaciones dentales. La excelente biocompatibilidad de las aleaciones basadas en Au-Pt-Zn se obtiene mediante la inclusión de altos contenidos de dos elementos metálicos nobles (alrededor del 96,8 % en peso).

Entre los distintos tipos de aleaciones para restauraciones PMF, las aleaciones altamente nobles basadas en Au-Pt-Zn tienen la ventaja de existir desde hace bastante tiempo. Forman parte de la experiencia clínica y son extremadamente exitosas [2]. La unión entre la cerámica y el metal, en particular, es muy fuerte y altamente fiable [3]. Con la combinación elegida de los siguientes elementos de aleación Au, Pt, Zn y trazas de: Ir, In, Rh, se han mantenido todas las propiedades favorables del oro y se ha mejorado su resistencia y dureza inadecuadas por la aleación de Pt, Zn, Rh e Ir [4].