BAHAN RESTORASI NON PLASTIS
Gatot Sutrisno
METAL DAN ALLOY
Logam Campur
Logam campur untuk kedokteran gigi didefinisikan sebagai logam yang mengandung dua atau beberapa unsur. Terdapat dua sistem untuk mengetahui komposisi unsur-unsur yang terkandung dalam logam campur tersebut, yaitu :
Persentase berat (%wt) Persentase atom (%at)
Craig, 5th ed.
Cast Metal Alloy
Terminologi (Studervant’s, 5th .ed, 222)
Digunakan utk membentuk restorasi secara keseluruhan atau didesain sebagai substructure dan veneer dgn porcelain utk mdptkn restorasi sewarna gigi.
Klasifikasi (Studervannt’s, 5th ed, 222)
Mekanisme ketahanan korosi Elemen utama pada komposisi yang mempengaruhi ketahanan korosi
Klasifikasi Logam Campur
Logam campur dapat diklasifikasikan menurut Phillips :
Penggunaannya Unsur utamanya
Klasifikasi menurut Craig, 5th ed. 1. 2. 3.
Noble alloy Base metal alloy Ceramic metal restoration
…Studervant’s, 5th ed, 222
Klasifikasi b’dsrkan ketahanan thd korosi :
Immune system 1. 2.
Gold system Gold substitude
Passivating system 1. 2. 3. 4.
Ni-Cr Co-Cr Fe-Cr Ti system
Periodic Table
Phillips
Struktur Kimia dan Atom Metal
Struktur atom Sifat fisik metal
Struktur ruang logam KG
A : body centered cubic B : face centered cubic C : hexagonal
Alloy dan Prinsip Metalurgi
Diagram fase dan dental alloy Solid solution alloy Eutethic alloy Ternary phase diagram
Craig’s, Restorative Dental Materials, 12ed
Diagram Fase & Dental Alloy
Logam dapat dicampur seperti halnya cairan, campuran ini dikenal sebagai logam campur (alloy). Ilmu mengenai logam dan logam campur adalah metalurgi.
Diagram fase dan logam campur.
Fase adalah suatu keadaan yang secara fisik menunjukkan spesifisitasnya. Contoh : campuran air dan es batu, ada dua fase yaitu padat dan cair, walaupun secara kimiawi keduanya adalah air dan memiliki rangkaian atom yang terpisah.
…..Diagram Fase
Pada logam campur apabila homogenous, maka hanya memiliki satu fase, dan tidak homogenous maka logam campur tersebut memiliki fase mutiple → multiple phase alloy. Perbedaan antara single fase dan multiple fase juga dapat membedakan kekuatannya, biokompatibilitas dan korositas. Craig’s, Restorative Dental Materials, 12ed
…..Diagram Fase
Fase diagaram adalah gambaran atau “maps” dari fase logam campur tersebut. Apabila logam campur terdiri dari dua macam logam maka memiliki binary phase diagram, 3 macam logam → ternary phase diagram.
Diagram fase : komponen A dan B.
Solid Solution Alloys
(Sistem Tembaga Emas)
Logam campur ini terdiri dari satu fase dan bersifat “miscible” (saling melarutkan). Posisi atom Au dan Cu (random) → face centered cubic.
Logam Campur Eutetik (Sistem Perak Tembaga)
Logam campur eutetik dalah logam campur dimana komponennya mempunyai kelarutan cair yang menyeluruh, tetapi kelarutan padatnya terbatas (insoluble as solids). Contoh : perak tembaga. Eutetik perak tembaga ditemukan berupa gabungan pada beberapa jenis amalgam.
…..Sistem Tembaga Perak
Gambaran microscopic tembaga Ag-Cu. Terlihat lapisan insolubility dari Ag dan Cu dalam keadaan padat. (50x) Craig’s, Restorative Dental Materials, 12ed
Mikrostruktur Logam Campur
Pada saat logam campur cair dan kemudian mengalami pendinginan maka akan terbentuk nukleasi.
Pendinginan berlanjut, nukleus berubah menjadi kristal → butiran (grains)→ukuran grains membesar hingga memadat (cairan hilang), kemudian butiran tersebut menyatu→ dapat dilihat dengan microscope.
Grains Structure
A : struktur grain emas 22 carat dari logam campur Au-Cu B : tampak grain berbatas jelas, memantulkan warna yang berbeda, titik hitam sebagai impurities atau voids. (< magnification) Craig’s, Restorative Dental Materials, 12ed
…..Mikrostruktur
•Dendrite : apabila grains (butiran) terbentuk teratur sepanjang satu bidang. Craig’s, Restorative Dental Materials, 12ed
…..Mikrostruktur
Semakin cepat keadaan cair berubah menjadi wujud padat semakin kecil ukuran grain (butiran).
Secara umum semakin kecil ukuran grains, semakin baik logam campur tersebut.
Sifat Logam Campur
Pada umumnya logam campur yang digunakan pada KG memiliki kekuatan, kekerasan yang sesuai dengan penggunaannya.
Mekanisme untuk menambah sifat kekerasan dan kekuatan logam campur : Memanaskan kembali logam campur tuang dengan benar, maka akan terbentuk fase kedua pada tubuh logam campur →menambah kekuatan dan kekerasan. Penghalus grains (butiran) : Iridium (Ir), Rhodium(Rh), Ruthenium(Ru) dapat menambah kekerasan dan kekuatan.
Sifat Logam Campur Tuang
Pada umumnya sifat logam-logam pada logam campur tersebut mencerminkan sifatnya.
Logam campur solid solution : - kekuatan dan kekerasan yang baik - sifat kelenturan yang rendah - resisten terhadap korosi
…..Sifat Logam Campur
Sifat logam campur tuang yang diharapkan :
kecocokan biologis mudah untuk dicairkan, di cor, dipoles mengalami sedikit penyusutan tahan terhadap abrasi tidak korosi berkekuatan tinggi
Phillips, 10ed
Mikrostruktur Alloy
Struktur atomnya dapat terdeteksi oleh sinar X-Ray atau high-resolution electron microscopy. Grain, Grain Boundary, dan Dendrites Mikrostruktur logam tuang Mikrostruktur cold-work (wrought) Rekristalisasi dan grain growth
Persyaratan Umum 1. 2. 3. 4. 5.
Secara biologis : tidak berefek toksik / menyebabkan alergi pd pasien & operator. Secara kimia : tahan thd korosi & suasana dlm saliva. Sifat fisik & mekanik : konduktivitas termal, titik lebur, coefficient of thermal expansion, strength. Pengetahuan teknik pembuatan & penggunaan dental alloy hrs dimiliki drg & teknisi gigi. Metal, alloy & bhn lainnya : tersedia dlm jmlh yg besar, mudah didapat, tdk mahal & hrs tersedia saat bahan dibutuhkan. Craig. 12th ed
Noble Dental Alloy
Logam Mulia
Logam mulia mengalami evolusi yg besar pd tahun 1969 krn dukungan dr pemerintah thd hrg emas SEbelumnya > 95% protesa gigi cekat di AS min.menggunakan 75% emas & logam mulia lainnya. Karena hrg emas meningkat dr $35 mjd $800 perounce pd tahun 1980an mulai berkembang alternatif logam mulia.
…Logam Mulia
Alternatif logam mulia mengurangi kandungan emas, meniadakan emas dan meniadakan logam mulia. Thn 1999, tjd peningkatan hrg palladium juga mempengaruhi perkembangan logam tuang.
Elemen Metal yang digunakan di KG
Elemen metal yg digunakan pada logam KG. 1. 2. 3.
Logam mulia Base metal Kombinasi 2 metal
Logam Tuang
Logam mulia :
Gold (Au) Platinum (Pt) Palladium (Pd) Iridium (Ir), Ruthenium (Ru) & Rhodium (Rh) Osmium (Os)
Logam Mulia
Memp.permukaan yg baik tahan thd udara kering. Mudah bereaksi dgn sulfur utk mbtk sulfid, namun tahan thd oksidasi tarnish, dan korosi selama masa pemanasan, casting & dlm mulut.
Dibagi mjd 2 grup : 1.
2.
Berat atm 100 & densitasnya 12-30 g/cm2 palladium, rhodium dan rhutenium. Berat atom 190 & densitasnya 12-13 g/cm2 osmium, iridium, gold, dan platinum.
…Logam Mulia
Titik lebur masing2 grup menurun seiring dgn meningkatnya berat atom. Titik lebur grup 1:
Ru : 2310°C Rh : 1966°C Pd : 1554°C
Titik lebur grup 2:
Os : 3045°C Au : 1064°C
…Logam mulia
Nobel metal + perak disebut precious metal istilah dr komoditi di pasaran. Metallurgists menyebut perak sbg nobel metal namun tdk utk KG krn mudah tjd korosi bila berada dlm RM. Nobel metal & preciuos tdk sama di KG
Gold (Au)
Halus, dpt ditempa, metal ductile warna kuning & berkilau. Meski sifat pure gold yg paling ductile & mudah ditempa dibandingkan dgn metal lainnya paling rendah kekuatannya Dalam konsentrasi < 0,2 % emas mjd sgt brittle.
Gold (Au)
Udara / air pd suhu apapun tdk mempengaruhi / tarnish emas. Emas tdk larut pd sulfuric, nitric atau asam hidrokloric meski demikian dpt larut pd kombinasi nitric & asam hidroklorik mbtk trichloride pd emas (AuCl3)
Gold (Au)
Karena sifatnya yg lunak dicampur dgn copper, silver, platinm & metal lain yg dpt meningkatkan kekerasan, ketahanan, elastisitasnya. Gold foil dibentuk dgn proses gold beating. High-purity gold diproses smp bbtk pita dgn ketebalan 0.0025 mm ~ ketebalan tissue.
Platinum (Pt)
Metal yg berwarna putih kebiruan Keras, ductile, malleable, dpt berbentuk foil atau fine-wire. Kekerasannya hampir sama dgn copper. Banyak digunakan dibid.KG krn highfusing point & tahan thd kondisi serta temperatur dlm rongga mulut.
Platinum (Pt)
Dlm btk foil titik leburnya lebih tinggi dr porcelain & koefisien ekspansinya mendekati porcelain mencegah tertekuknya metal / fraktur porcelain. Pt mrpk kmponen utama pd alloy sbg precisin attachment pd crown & bridge sifat wear yg baik & tingginya titik lebur.
Palladium (Pd)
Mrpk metal berwarna putih namun lebih gelap dr platinum. Pd digunakan tdk dlm btk pure namun bersama-sama dgn logam lainnya.
Iridium (Ir), Ruthenium (Ru), & Rhodium (Rh)
Ir & Ru dipakai dlm jmlh sedikit sbg grain refiner utk menjaga ukuran grain yg kecil. Ukuran grain yg kecil diharapkan krn meningkatkan sifat mekanik keseragaman dgn alloy. 0.005% (50ppm) Iridium & ruthenium efektif menurunkan ukuran grain.
Iradium lebur pd suhu 2420°C & ruthenium 2310°C namun tidak meleleh saat casting alloy mbtk nucleating center saat dingin menghasilkan fine-grained alloy. Rhodium
melebur pd suhu 1966°C Digunakan bersama platinum mbtk wire utk thermocouple membantu mengukur suhu pd pembakaran porcelain.
Osmium (Os)
Karena biaya dan titik lebur yg tinggi maka osmium tdk digunakan sbg dental casting alloy.
Base Metal
Beberapa base metal yg digunakan sbg kombinasi pd logam mulia : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Silver (Ag) Copper (Co) Zinc (Zn) Indium (In) Tin (Sn) Gallium (Ga) Nickel (Ni)
Silver (Ag)
Lunak, metal putih ductile Dikenal sbg konduktor panas & listrik yg paling baik Lebih kuat dan keras dr emas namun lebih lunak dr copper. Titik leburnya 961.9°C dibawah copper & emas. Makanan dgn kandungan sulfur dpt mybbkn tarnish bukan gol. Nobel metal di KG.
Silver (Ag)
Perak murni menagkap banyak oksigen menyulitkan pd casting karena timbulnya gas pd solidification akan tbtk permukaan casting yg kasar. Perak murni tdk dig,pd restorasi gigi. Menambahkan sedikit palladium pd silvercontaining alloy akan mencegah korosi pd rongga mulut.
Silver (Ag)
Perak membentuk solid solution dgn palladium & emas shg tbtk gold & palladium based alloys. Pd gold-based alloy --. Perak efektif menetralisir warna kemerahan pd alloy yg mengandung copper. Pd palladium based alloy perak meningkatkan warna putih dr alloy.
Copper (Co)
Lunak, metal ductile dgn konduktivitas termal & listrik yg tinggi, serta memiliki karakteristik warna merah. Copper membentuk seri sollid solution bersama dgn emas & palladium. Komposisi Co pd gold-based alloy 40% & 88% dr berat. Pd palladium-based alloy Co menurunkan titik lebur & menguatkan alloy.
Zinc (Zn)
Metal berwarna putih kebiruan, kemungkinan tbtk tarnish pd udara yg lembab. Dlm bentuk murni halus, brittle & low strength. Bila dipanaskan di udara zinc akan mbtk oksida putih yg densitasnya rendah. Bila terlalu banyak digunakan zn akan meningkatkan brittleness.
Indium (In)
Halus, metal putih keabuabuan Titik lebur yg rendah : 156.6°C Tidah tbtk tarnish pd udara atau air Digunakan pd gold-based alloy sbg pengganti zinc & komponen minor pd noble ceramic dental alloy. Kandungan 30% dr berat.
Tin (Sn)
Berkilau, halus, metal putih Beberapa gold-based alloy terkandung tin < 5% dr berat. Dapat dikombinasikan dgn platinum & palladium tampak keras tapi meningkatkan brittleness.
Galium (Ga)
Metal keabu-abuan yg stabil pd udara kering namun tarnish pd udara lembab. Titik lebur rendah : 29.8°C Digunakan sbg komponen pda gold-& palladium-based alloy, terutama alloy. Oxida dr gallium penting utk ikatan antara ceramic dgn metal.
Nickel (Ni)
Penggunaannya terbatas pd gold & palladium based alloy. Titik lebur 1453°C. Dpt memutihkan alloy & meningkatkan kekuatan dan kekerasan.
Binary Combination of Metal
Meski noble casting alloy memiliki elemen 3 atau lebih sifat bbrp binary alloy sgt penting krn menggantikan mayoritas massa pd noble alloy. 6 binary combination :
Au-Cu Pd-Cu Au-Ag Pd-Ag Au-Pd Au-Pt
Casting Alloys
Tipe dan Komposisi Spesifikasi ADA No.5 alloy diklasifikasikan menjadi 4 tipe:
I. II. III. IV.
Tipe I : Soft, utk restorasi dgn subjek stress yg rendah : inlay Tipe II : Medium, utk restorasi dgn subjek stress moderate : inlay & onlay Tipe III: Hard, utk restorasi dgn subjek stress tinggi : crown, thick-veneer crown, short span fixed partial denture. Tipe IV: Extra hard, utk restorasi dgn dgn subjek stress yg sangat tinggi : thin-veneer crown, long-span fixed partial denture, removeable patial denture.
Klasifikasi alloy menurut ADA berdasarkan komposisi dibagi menjadi 3 kelompok :
High noble : kandungan noble alloy min. 60 wt % & kandungan emas min. 40% Noble : kandungan noble alloy min. 25 wt % Predominantly base metal : kandungan noble alloy < 25 wt%
High noble alloy dibagi mjd 3 klas : 1. 2. 3.
Au-Ag-Pt Alloy : Au-Cu-Ag-Pd-I: kandungan emas >70% Au-Cu-Ag-Pd-II : kandungan emas 50% - 65%.
Noble alloy dibagi mjd 4 klas : 1. 2. 3. 4.
Au-Cu-Ag-Pd-III : kandungan emas 40% Au-Ag-Pd-In : kandungan emas 20% Pd-Cu-Ga Ag-Pd
Ukuran Grain
Dengan menambahkan sejumlah elemen (0.005% / 50 ppm) Iridium, ruthenium fine-grained casting. Penambahan 1 dr elemen ini dpt meningkatkan pusat nucleating grain pd alloy.
Sifat
Titik lebur
Pd tabel 15-6 kebenyakan alloy solidusliquidus range 70°C atau kurang. Au-Ag-Pd-In, Pd-Cu-Ga & Ag-Pd perbedaannya besar shg sulit mendapatkan casting tanpa mslh. Temperatur liquidus alloy : menentukan suhu pembakaran, tipe inventment, & tipe sumber panas yg hrs digunakan saat casting.
Scr umum suhu pembakaran 500°C hrs berada dibawah suhu liquidus. Komposisi alloy menentukan suhu liquidus jk mengandung elemen dgn titik lebur yg tinggi akan memiliki liquidus yg tinggi.
Kepadatan
Penting selama akselerasi perubahan alloy ke mould selama casting. Alloy dgn kepadatan yg tinggi biasanya akselerasinya cepat & cenderung mudah castingnya. Pd tabel 15-6 : semua alloy memiliki kepadatan yg cukup utk casting. Tingginya kepadatan alloy umumnya krn mengadung emas / palladium.
Kekuatan
Biasanya diukur dgn:
Yield strength : stress dimana tjd deformasi permanen. Tensile strength : kekuatan maksimum dr alloy.
Yield strength alloy berkisar antara 3201145MPa
Kekerasan
Sbg indikator yg kemampuan alloy utk menahan deformasi lokal permanen dibwh tekanan oklusal. Kekerasan berhub.dgn yield strength shg sulit utk dipoles tingginya kekerasan maka tinggi yield strengthnya & menyulitkan utk dipoles. Kekerasan alloy berkisar 155 kg/mm2 (Ag-Pd) – 425 kg/mm2 (Pd-Cu-Ga) Kekerasan kebanyakan noble casting alloy lbh rendah dr email (343 kg/mm) & lbh rendah dr base-metal alloy.
Elongasi
Utk mengukur ductility dr alloy Utk crown & bridge nilai elongasi yg rendah tdk begitu berpengaruh krn deformasi permanen alloy scr umum tdk diinginkan. Elongasi akan tjd bila alloy dpt dipoles.
Biokompatibiliti
Paling utama berhubungan dgn elemen yg dilepaskan dr alloy spt korosi. Respon biologis yg biasanya muncul : toksik, alergi dll dipengaruhi oleh macam elemen yg dilepaskan, konsentrasinya, & lamanya terpapar dgn jar.mulut. High noble metal alloy umumnya melepaskan sedikit massa dibandingkan alloy dgn kandungan noble metal sedikit / tidak.
Cast & Wrought Base Metal Alloy
Macam-macam Cast & Wrought Base Metal Alloy 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Cobalt-chromium-nickel Nickel-chromium-iron Pure Titanium Titanium-aluminium-vanadium Stainless steel Nickel titanium Titanium-molybdenum (beta-titanium)
Logam Tuang Cobalt-Chromium & Nickel-Chromium
….Co-Cr & Ni-Cr
Diperkirakan pada 1949, lebih dari 80% gigi tiruan sebagian menggunakan kobaltkromium, sampai saat ini gigi tiruan sebagian lepasan menggunakan kobalt kromium atau nickel kromium (alloy).
Menurut spesifikasi yang dikatakan ANSI/ ADA, berat kromium tidak boleh kurang dari 20% dari berat total
ANSI/ADA SPESIFIKASI No.14
Berat kromium tidak boleh < 20% dari berat total. Berat total Cr, Co & Ni tidak boleh < 85%. Komposisi logam campur yg msh diterima ADA toksisitas, hipersensitifitas, dan korosi. Komposisi element walau hanya 0.5% saja tetap dituliskan pd kemasan.
Spesifikasi suatu logam campur memiliki elongasi (1,5%), yield strength (500MPa), elastik modulus (170 GPa).
KOMPOSISI
Element utama.
Logam campur KG : kromium, kobalt, nikel (82-92wt%).
Berikut adl contoh 6 logam tuang KG, termasuk 4 didlmnya dig.sbg restorasi metalkeramik. (Tabel.16-1)
…Komposisi
Kromium, kobalt, nikel
Komposisinya 85% berat total logam. Namun, efek thd sifat fisiknya msh terbatas
Sifat fisik pada logam campur ini dikontrol oleh element minornya, contoh :
Carbon, molybdenum, beryllium, aluminium, nitrogen, tantalum, dan gallium.
Fungsi Bermacam Element pada Logam Campur
Kromium
Berperan terhadap ketahanan korosi dan tarnish. Apabila komposisinya > 30% sulit utk di casting akan sangat brittle o.k.i komposisi kromium tidak boleh > 28%.
Kobalt
meningkatkan elastic modulus, kekuatan, dan kekerasan pada logam dibandingkan nikel.
…..Fungsi bermacam elemen alloy
Untuk menambah kekerasan pada logam campur berbahan dasar kobalt karbon dapat ditambahkan. Apabila komposisi logam campur ditambahkan karbon 0,2% tidak dapat digunakan (KG) karena, logam campur ini akan terlalu keras atau brittle. Sebaliknya apabila < 0,2% akan mengurangi yield dan ultimate tensile strength.
Tabel 1
…..Fungsi dari berbagai macam
Element logam campur : kromium, silikon, molybdenum, nikel bereaksi dengan karbon membentuk karbide. Pada tabel 1 : nikel kromium digunakan dengan keramik, dimana mengandung karbon yang sangat kecil, sehingga keberadaan molybdenum 3-6% menambah kekuatannya. Aluminium pada logam campur yang mengandung nikel → nikel aluminum (Ni3Al). Komponen ini menambah ultimate strength dan yield strength.
…..Fungsi dari berbagai macam
Berilium
Penambahan 1-2% (Be) pada logam campur dgn bahan dasar nikel akan menurunkan fusion range 1000C. Penelitian terakhir→ Be akan mempengaruhi ductility.
Silikon dan mangan
Bila ditambahkan dpt menambah fluidity dan castability dari logam campur.
Nitrogen
Tdk bisa dikontrol kecuali jika casting pd atmosfer yg terkontrol (vacuum) yg memperngaruhi kualitas keseluruhan logam tuang.
Berbagai macam modifikasi dilakukan utk mendapatkan logam campur yg kuat dan ductile.
Struktur Mikro
Co-Cr alloy : inhomogeneous
Tdd matriks austenitik pd solid solution Co-Cr dlm struktur dendritik. Regio dendritik adl daerah yg kaya Co dimana regio interdendritik mrpk quaternary mixture ;
Cobalt-rich γ-phase Chromium –rich M23C6-phase
M7C3 carbide phase
Chromium-molybdenum-richσ-phase
Struktur mikro
Elemen yg tampak pd cast base-metal alloy Co, Cr, Mo carbide-formingelement. Komposisi cast base metal alloy & kondisi manipulasi mbtk berbagai macam tipe carbide.
Struktur Mikro
Tabel 16-1 A. Carbide berada di sepanjang grain boundary. Struktur ini ddpt saat metal di cetak segera stlh mencair. Nilai elongasi yg rendah pd permukaan yg baik & bersih.
Struktur Mikro
Tabel 16-1 A. Carbide berbentuk spherical & discontinuos. Struktur ini tampak bila alloy dipanaskan pd 100°C. Nilai elongasinya baik pd casting, permukaan tdk begitu baik krn rx saat investment.
Struktur Mikro
Tabel 16-1 A. Dark eutecoid area yg tampak spt lamelar. Very low elongation value. Casting baik & bersih perm. B. Struktur mikro dr beryllium pd Ni-Cr alloy
Struktur mikro A.
Struktur mikro dr Ni-Cr alloy
Tarnish
Terjadi perubahan tampilan permukaan logam akibat proses elektrokimia secara alami, terutama karena sulfida, carbonaceous organik biofilm. Ag dan Cu afinitas tinggi terhadap sulfur
Korosi
Lepasnya unsur logam dari paduan logam akibat proses elektrokimia Reaksi Reduksi-Oksidasi
Reaksi Oksidasi: M Mn+ + n.e Reaksi Reduksi: 2H+ + 2 e H2 O2 + 4H+ + 4e 2H2O O2 + 2H2O + 4e 4 OH
Korosi pada restorasi/alat rehabilitasi 1. 2. 3. 4. 5.
Galvanic corrosion Crevice corrosion Pitting corrosion Intergranular corrosion Stress corrosion
Galvanic corrosion (two metals corrosion)
Ada beda potensial antara satu logan dengan yang lain atau satu bagian dengan bagian lain Syarat:
Anoda Katoda Konduktor
Arus galvanik dalam mulut Restorasi – enamel – dentin – periodontal ligamen – jar lunak – saliva ERE + EES – ERS
I=
RRE + RRS + RE + RS + RES
ERE = potensial restorasi cairan ekstraselular EES = potensial restorasi saliva ERS = potensial cairan ekstraselular saliva RRE = tahanan restorasi cairan ekstraselular RRS = tahanan resotrasi saliva RE = tahanan cairan ekstraselular RS = tahanan cairan ekstraselular saliva
Isolated ERE + EES – ERS
I=
RRE + RRS + RE + RS + RES
Nonisolated
RES tinggi interaksi maksimum antar restorasi RRS turun I pada saliva cairan ekstraselular bertambah interaksi antar restorasi menjadi minimal I pada masingmasing restorasi tetap ada pada jalurnya
Intermittent contact
I seluruhnya melalui cairan ekstraselular I sebagian melalui cairan ekstraselular dan sebagian melalui saliva Terjadi short-circuited galvanic current; saat berkotak terjadi arus yang kemudian menurun dengan cepat
Continuous contact
Amalgam-gold alloys High copper-low copper amalgam Antara dengal alloys dengan beda komposisi Alloys dengan multifasa Soldered apliances
Crevice corrosion (concentration cel corrosion)
Akibat perbedaan ion logam atau konsentrasi oksigen di dalam celah dan sekitarnya Celah cukup lebar untuk masuknya cairan dan cukup sempit untuk tertahannya cairan di dalam celah tersebut Proses autokatalitik melalui hidrolisa
M+CI- + H2O
MOH + H+CI-
Pitting corrosion
Karena larutan yang mengandung chloride, chlorine, bromide, fluoride, iodine Proses autokatalitik
Intergranular corrosion (Grain boundary corrosion)
Stainless steel
•
Kondisi sensitisasi presipitat Cr23C6 di batas butir Kurang Cr di batas butir
Ni-Cr alloys
Presipitat MoC dibatas butir Kurang Mo di batas butir
Stress corrosion korosif
scc stress
logam
Ada efek sinergi: stress pada logam akan memperkuat terjadinya korosi bila berada dalam lingkungan korosif Stress-corrosioncracking Korosi pada metal denture
Titanium Alloys
Titanium digunakan utk : 1. 2. 3. 4. 5.
Implant Surface coating Crown Gigi tiruan sebagian & penuh Orthodontic wire
Kesulitan logam tuang Ti utk KG : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Tingginya titik lebur (1700°C) Tingginya daya reaktivitas Low casting efficiency Inadequate expansion of investment Casting porosity Sulit pd finishing metal Butuh peralatan yg mahal
Wrought Stainless Steel Alloys
Steel / baja campuran besi (Fe) dgn carbon (C). Stainless steel campuran besi + karbon & kromium, nikel, mangaan, dll ( logam yg tdk mudah teroksidasi). Kegunaan
endodontic instrument Orthodontic appliance Temporary space maintainer Prefabricated crown
Komposisi
Klasifikasi stainless steel: 1. 2. 3.
Ferritic Martensitic Austenitic
Ferritic Stainless Steel
Chromium steel Komposisi kromium 15-25% Elemen yg terkandung didlmnya:
Karbon Silikon molybdenum
Martensitic Steel
Kandungan chromiumnya rendah 12-18% Baja ini dpt dikeraskan beberapa derajat dgn panas Ketahanan thd tarnish moderate Utk orthodontic appliance
Austenitic Steel
Logam campuran yg paling banyak dlm KG. Dikenal dgn 18-8 Stainles steel kandungan 18% kromium & 8% nikel. Kandungan karbon : 0.08% - 0.20% Komponen minor lainnya : titanium, mangaan, silikon, molibdenum, niobium, & tantalum Kandungan Besi : ~ 72%
Fungsi & Ketahanan Kimiawi
Ketahanan thd korosi krn adanya kromium. Besi (Fe) harus ditambahkan kromium krn Fe2O3 (rust) tdk dpt melekat dgn metal Chromium tahan korosi krn dpt mbtk permukaan oksida disebut passivatin
Elemen minor mencegah pembentukan carbide diantara karbon pd logam stabilizing element. Pd steel Stabilized stainless steel titanium, niobium, tantalum. Ketahanan dr bhn kimia bisa didpt bila perm. Bersih, halus, & dipoles. Bentuk yg irregular akan memicu aksi elektrokimia pd permukaan alloy.
Heat treatment diatas 650°C rekristalisasi, perubahan komposisi, pembentukan chromium-carbide akan mengurangi sifat ekanis & ketahanan thd korosi.
Wrought Nickel-Titanium Alloy Biasa digunakan utk orhdontic wire & endodontic files
Wrought Beta-Titanium Alloy Biasa digunakan utk orthodontic wire
