Brevet FR2576321A1 — publié le 19860725

ALLIAGES ECONOMIQUES DENTAIRES DE TEINTE BLANCHE L'invention concerne un type d'alliages dentaires nouveaux, de teinte blanche, destinés à optimiser la tenue à la corrosion en bouche. Les fabricants d'alliages dentaires, devant la forte hausse du cours de l'or durant ces dernières années, ont recherché des alliages à faible teneur en or. Ces alliages ont été élaborés à partir de l'argent (Ag), du Palladium (Pd) et de divers autres métaux destinés à améliorer des caracteristiques particulières ( résistance mécanique, coulabilite, résistance à la corrosion, etc...). - Un premier groupe d'alliages connus à base d'Argent comprennent par exemple: Ag 30 à 70 % Pd 10 à 40% Cu 10 à 20% Au O à 30% Ces alliages a haute teneur en cuivre, métal destiné à améliorer les qualités mecaniques, présentent de grosses difficultes de coulée ainsi qu'une tendance marquée à la corrosion du fait de la presence de ce métal-. - On a cherché à supprimer le Cuivre et à le remplacer par exemple par de l'Etain et de l'Indium. Ces alliages comprennent par exemple Ag 40 à 70% Pd 10 à 60% Sn O à 10% In O à 10% Sn et In ayant ensemble une teneur comprise par exemple entre 4 et 12% et l'or ayant été supprimé. Cependant ces alliages présentent de nombreuses porosites à la coulée, auxquelles il n'est pas possible de remédier, ainsi qu'une forte tendance à la corrosion. - L'addition de Platine à ces alliages n'ameliore pas sensiblement leurs qualites. On a alors cherché à réaliser des alliages plus complexes, par exemple du type suivant Ag 20 à 80% Pd 7.5 à 40% Pt 8 à 20% Au 7.5 a 30% avec addition d'autres métaux dans une fourchette comprise entre 2 à 10% pour le Zinc, le Cuivre, le Ruthenium, l'Irridium, le Rhodium, et la quasi suppression des métaux allergènes tels que le Fer, le Cobalt... Le Zinc est en quantite inférieure à 5%, le Cuivre en quantité inférieure à 8% et les autres métaux en quantité inférieure à 2%. Ces alliages ont des performances superieures à celles des précédents mais néanmoins celles-ci peuvent être améliorées. Ces alliages dont la teneur Au + Pt peut atteindre 50% sont pénalisés par un coût elevé; L'intérêt est d'essayer de diminuer la teneur en Platine ( métal cher ), tout en conservant des caractéristiques mécaniques élevees et une excellente tenue à la corrosion. Pour parvenir à la composition de l'alliage, selon l'invention, on est parti d'une série de constatations et d'essais qui vont être décrits ci-dessous. Le palladium a une très bonne tenue à la corrosion en tant qu'elément chimique pur et un cours peu élevé. On peut donc l'envisager comme métal de remplacement de l'or et du platine. Mais au-del d'une teneur de 40 à 45%, il presente les incoenvénients suivants - Elévation de l'intervalle de fusion des alliages qui les sensibilise à la presence de silice ou de carbone induisant une fragilisation des pieces coules. Or, tous les revêtements utilisés pour la coulee en cire perdue contiennent de la silice et la majorité sont graphités pour donner des propriétés reductrices. - Augmentation à l'état liquide de la solubilité des alliages en gaz tels que H2, CO, C02, 02 provoquant des porosités des pièces coulées obligeant à travailler sous vide ou sous gaz inerte. La teneur en Palladium étant donc limite, on complète la composition des alliages par l'Argent et par le Cuivre destinés à procurer le durcissement. En effet, le diagramme Pd-Cu présente la formation de surstructures Pd - Cu et Pd - CU3. Par ailleurs, l'Argent et le Cuivre atténuent l'élévation des intervalles de fusion dûe au Paliadium. On a donc eu l'idée d'élaborer une serie d'alliages tenant compte des connaissances précédemment énoncées, notés par la suite du texte alliages (C), afin d'êtu- dier l'évolution des caractéristiques suivantes : - Dureté sur etat brut de coulee ( refroidissement lent du cylindre jusqu'à température ambiante ). - Comportement à la corrosion par étude de l'évolution du potentiel de corrosion et tracé de la courbe potentio - cinétique en milieu de salive artificielle. - Vitesse de dissolution à temperature ambiante dans une solution à 40% de HNO 3. Ces essais ont été menes de façon comparative entre les alliages ( notés A ) à faible teneur en foetaux du type Or et Platine et sur une serie d'alliages plus riche en Or et en Platine ( notés C ) de façon à vérifier le comportement de la corrosion tout en gardant des caracteristiques mécaniques elevees. ( alliages du type 4, selon la norme AFNOR NF S 91 218) Les résultats sont consignes dans les tableaux suivants: Tableaux 1 et IV ci - après. T Le durcissement de ces alliages est donné par le Cuivre. Plus la teneur en Platine et en Or est faible, plus la teneur en Cuivre doit être elevée. -Bien que lepotentiel de corrosion naturel de cette série.d'alliages ( notes C) diminue en fonction du temps d'immersion dans une solution de salive artificielle pour prendre des valeurs légèrement negatives après 6 heures, ces matériaux ont un comportement beaucoup plus noble que les alliages à faible teneur en OR bu en Platine ( notes A ). Tableau Il ci-apres. Lors des essais potentio - cinétiques en salive artificielle sur un état brut de coulee, les alliages de la série C présentent un pic de corrosion d'autant plus faible que la teneur en Cuivre est faible et la teneur en Or élevée. Dans ce cas, les courants de corrosion ne dépassent pas des densités de 5 a 10 micro ampères j cm2 pour des potentiels de 300 350 m V. ( Tableau V ci-après ) Lors des essais de perte de poids par dissolution en Acide nitrique HNO 3 a 40S, à température ambiante, sur une durée d'une semaine, on constate que les pertes de poids sont très faibles, inférieures à 149, et que les alliages ( notés C ) n'ont pratiquement pas perdu leur éclat métallique ( Tableau III ci-après ). D'une façon générale, on constate que les alliages de la série ( notés C ) ont un comportement tres supérieur aux alliages moins riches en Or ou en Platine, qui sont les,alliages économiques actuellement disponibles sur le marché, et ceci du point de vue de la tenue à la corrosion, à égalité de caractéristiques mécaniques. L'étude metallographique de la structure complétée par 14analyse chimique en microscopie à balayage, a montre que malgré des structures polyphasées sur les états bruts de coulée des alliages des séries ( notes A ) et ( notés C ), les précipites des alliages à tres faible teneur en Or sont constitués principal e- ment d'Argent et de Cuivre. Par contre dans les alliages à teneur en Or moyenne ( 25% à 35X ), les précipites ont une teneur non négligeable en cet élément. Ceci explique la différence de comportement a la corrosion de ces deux séries d'alliages. Les avantages des alliages selon l'invention, sont donc les suivants - Très bonne résistance au ternissement et a la corrosion - Tres bonnes caractéristiques mécaniques - Un coût plus faible que les alliages connus auparavant. REVENDICATIONS 1 - Alliages dentaires ayant une bonne tenue à la corrosion, caractérisés en ce qu'ils contiennent : Ag 30 à 75% Pd 10 à 45X Pt 0,5 à 7,9X Au 20 a 40% Et du Cuivre dans une fourchette comprise entre 8,5% et 13%. 2 - Alliages dentaires, selon la revendication 1; caractérisés en ce que la teneur en Or est supérieure à 30%. 3 - Alliages dentaires, selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 précédentes, caractérisés en ce que la teneur en Pd est supérieure à 25% et la teneur en Cuivre supérieure a 10%