Bài giảng Amalgam Nha khoa

Amalgam Nha khoa
Dental Amalgam
Mở đầu
Amalgam
là hợp kim của thủy ngân với một hoặc nhiều kim loại
hoặc hợp kim khác.
Phản ứng giữa thủy ngân và mạt hợp kim gọi là sự
amalgam h
ó
a
(amalgamation)
Amalgam nha khoa
được tạo thành bằng cách trộn thủy ngân với
mạt hợp kim
(gồm bạc, thiếc, đồng, đôi khi có thể có kẽm,
vàng, palladium, platinum…)
Amalgam Nhakhoa=
Thủy ngân (Hg) + Mạt hợp kim (amalgam alloy)
Mở đầu
Sau khi trộn mạt hợp kim với thủy ngân, khối vật
liệu mới trộn dẻo, có thể
nhồi
(condence) vào lỗ
trám; sau đó,
điêu khắc
(carve); amalgam sẽ
cứng dần trong miệng.
Amalgam được dùng cho các miếng trám vĩnh
viễn ở răng sau, và cho phục hồi các mất chất
lớn để làm cùi răng.
Mở đầu

Ưu điểm:
Độ bền cơ học cao,
Khít kín, tạo và duy trì được hình dạng của răng
Ít đòi hỏi đặc biệt về thao tác kỹ thuật
Đã chứng tỏ sự thành công lâu dài về lâm sàng,
Kinh tế,
Nhược điểm:
Không phù hợp về màu
Có thể bị ăn mòn trong miệng và tạo dòng galvanic,
Ô nhiễm và nguy hại do thủy ngân
Thành phần Mạt hợp kim
Thành phần cơ bản của amalgam là mạt hợp kim
bạc-thiếc.
Các kim loại khác: kẽm, đồng, vàng, palladium,
platinum, indium, selenium có thể có.
Thành phần hợp kim được qui định theo ISO
24234 và được điều chỉnh năm 1986
Thành phần mạt hợp kim
Thành phần &Khối lựơng %
Kim loại Giới hạn (trước 1986) Giớihạn (hiện nay)
Bạc (Ag) 65 (tối thiểu) 40 (tối thiểu)
Thiếc (Sn) 29 (tối đa) 32 (tối đa)
Đồng (Cu) 6 (tối đa) 30 (tối đa)
Kẽm (Zn) 2 (tối đa) 2 (tối đa)
Thủy ngân (Hg) 3 (tối đa) 3 (tối đa)
Thành phần Mạt hợp kim
Các kim loại của mạt hợp kim theo thành phần
Kẽm:
>0,01%: hk chứa kẽm
<0,01%: hk không chứa kẽm

Đồng:
<5%: hk tỷ lệ đồng thấp
13 -30%: hk tỷ lệ đồng cao
Các amalgam tỷ lệ đồng cao đạt được độ cứng
nhanh, độ chảy thấp, kháng ăn mòn và gãy bờ
Phân loại theo Mạt hợp kim
Hình dạng
Không xác định, dạng mạt dũa (irregular,
lathe-cut)
Dạng cầu (spherical)
Dạng hỗn hợp
Hiện nay, hầu hết amalgam trên thị trường
có hk tỷ lệ đồng cao, dạng mạt hỗn hợp
Hình dạng mạt hợp kim
Hợp kim tỷ lệ đồng thấp có mạt dạng
không x
á
c định
(irregular)
hoặc
dạng cầu
. Cả hai loại chứa tỷ lệ tương
đối của bạc và thiếc như một hợp chất liên kim loại
(intermetallic compound) Ag
3
Sn.
Hợp kim tỷ lệ đồng cao chứa mạt
dạng cầu của c
ù
ng một

hợp kim (unicompositional)
hoặc
hỗn hợp dạng không
x
á
c định v
à
dạng cầu của c
á
c công thức hợp kim kh
á
c
nhau (admixed)
C
á
c hợp kim hỗn hợp (admixed alloys)
được chế tạo bằng
cách trộn các mạt hợp kim bạc-thiếc (thường là dạng
không xác định) với mạt hợp kim bạc-đồng (thường có
dạng cầu)
Thay đổi ở thành phần thuỷ ngân
Thêm 10 – 15% indium (In) vào thuỷ ngân làm:
− Giảm lượng Hg cần thiết
− Giảm lượng hơi Hg trong quá trình cứng
− Giảm độ chảy
− Tăng độ thấm ướt
− Kéo dài thời gian cứng nhưng đạt độ cứng sau
cùng cao hơn
Phản ứng đông cứng
Khi trộn Hg với mạt hợp kim:

Hg thâm nhập vào các hạt
hợp kim,
• Một lượng nhỏ hợp kim tan hòan tòan trong Hg,
• Bề mặt hạt hợp kim phân rã, tham gia phản ứng amalgam
hóa.
Sản phẩm của phản ứng tinh thể hóa, tạo thành một pha
mới trong amalgam đông cứng,
Còn một lượng lớn hợp kim vẫn duy trì trạng thái ban
đầu trong khối amalgam đã đông cứng
 Trong khối amalgam đã đông cứng, có thành phần
hợp kim không phản ứng trong một pha bao bọc là
sản phẩm phản ứng
Phản ứng đông cứng
Phương trình (không cân bằng) phản ứng
amalgam hóa của amalgam cổ điển:
• Ag
3
Sn + Hg  Ag
2
Hg
3
+ Sn
x
Hg + Ag
3
Sn
• ɣ + Hg  ɣ
1
+ ɣ
2

+ ɣ
Sản phẩm ban đầu của phản ứng là các pha:
– Ag-Hg (ɣ
1
) và
– Sn-Hg (ɣ
2
), là một pha không bền vững;
– Sn
x
Hg giá trị của x có thể là 7 hoặc 8;
– ɣ là pha hợp kim không tham gia phản ứng.
Phản ứng đông cứng
• Đối với Amalgam tỷ lệ đồng cao:
Ag
3
Sn + Cu + Hg  Ag
2
Hg
3
+ Cu
6
Sn
5
+ Ag
3
Sn
ɣ + Cu + Hg  ɣ
1
+ Cu

6
Sn
5
/Cu
3
Sn + ɣ
Như vậy, không có pha ɣ
2
(Sn-Hg),
Pha Cu-Sn: Cu
6
Sn
5
(ƞ) hoặc /Cu
3
Sn (ɛ) thay thế.
Một số amalgam hiện đại có
sự xuất hiện tạm thời
pha ɣ
2
trong quá trình phản ứng

không c
ó
pha ɣ
2
Thay đổi t
í
nh chất của
amalgam hiện đại

ĐẶC ĐiỂM CỦA AMALGAM
Các đặc điểm quan trọng của amalgam là:
Sự thay đổi kích thước
Độ bền
Tính chảy
Sự ăn mòn
ĐẶC ĐiỂM CỦA AMALGAM
Đặc điểm Đòi hỏi cần đạt
Thay đổi thể tích (%) -0,1 đến +0,2
Độ bền nén (MPa)
Sau 1 giờ Tối thiểu 50
Sau 24 giờ Tối thiểu 300
Độ chảy Tối đa 3,0
Đòi hỏi về tính chất lý học và cơ học của amalgam
Đòi hỏi về tính chất vật lý
Thử nghiệm lực 36 MPa trên một mẫu amalgam
hình trụ sau 7 ngày ở 37 độ C: Độ chảy được đo
trong khoảng 1h đến 4 h, tối đa 1%
Độ bền nén tối thiểu: thử nghiệm trên khối
amalgam hình trụ 1h sau khi cứng với lực nén
0,25mm/phút: 80 MPa sau 1h; 300 MPa sau 24h
Thay đổi kích thước giữa 5 phút và 24h: từ
-15 đến +20 µm/cm
Thay đổi thể tích
Phản ứng đông cứng liên quan đến thay đổi thể tích:
• Trong khỏang nửa giờ đầu tiên sau trộn, amalgam co lại
do
Hg tiếp tục xâm nhập v
à
o hợp kim

• Khi quá trình tinh thể hóa chiếm ưu thế, amalgam bắt đầu
dãn nở và tiếp tục dãn khi các tinh thể lớn lên
 Khối amalgam có thể tích lớn hơn khi mới trộn
Thay đổi thể tích
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi thể tích:
• Loại hợp kim
• Kích thước và hình dạng mạt hợp kim
• Kỹ thuật trộn
• Kỹ thuật nhồi
Thay đổi thể tích
Nếu amalgam co lại nhiều:
Khe hở bờ (marginal gap)
Nếu amlgam dãn nở quá nhiều:
Miếng trám trồi lên cao hoặc làm vỡ răng
Amalgam tốt khi chỉ co/dãn 0,1%
Thay đổi thể tích
Amalgam chứa kẽm có sự trương nở muộn
(thứ phát) delayed expansion nếu bị ướt
trong khi nhồi: Zn + H
2
O  ZnO + H
2
Vìvậy, cần tránh cho amlgam bị ướt nước bọt
Độ bền
Độ bền nén: thử nghiệm trên khối amalgam hình trụ 1h
sau khi cứng với lực nén 0,25mm/phút:
80 MPa sau 1h; 300 MPa sau 24h
Độ bền nén
tăng dần theo thời gian
:

Độ cứng tối đa đạt sau 24g & còn tiếp tục tăng ít
Cần tránh nhai phía có miếng trám.
Các amalgam hiện đại (mạt cầu tỷ lệ đồng cao, mạt dũa
hạt nhỏ) đạt độ cứng tối đa sớm hơn hợp kim cổ điển
(mạt dũa hạt lớn)
Độ bền kéo và độ bền cắt thấp
Độ bền
Độ bền tương quan chặt chẽ với tỷ lệ mạt hợp
kim/thủy ngân:
• Tỷ lệ tối ưu: 44 – 48% Hg trong khối A.
• Tỷ lệ khi trộn: 50/50  cần lấy bớt Hg dư khi
nhồi
Hầu hết đặc tính cơ học của A. xấp xỉ mô răng:
Độ bền
Đặc điểm Amalgam Ngà răng Men răng
Modun đàn
hồi (GPa)
30 12 50
Độ bền nén
sau 7 ngày
(MPa)
350 280 250
Độ bền kéo
sau 7 ngày
60 40 – 260 35
VHN 100 60 350
Đặc điểm cơ học của amalgam so sánh với mô răng
Tính chảy (biến dạng dẻo)
Tính chảy (creep /plastic deformation): Thử nghiệm lực
36 MPa trên một mẫu amalgam hình trụ đường kính

4 mm dài 6mm sau trộn 7 ngày ở 37 độ C: Độ chảy
được tính bằng % giảm chiều dài trong 1h và 4 h:
tối đa 1%
Sau trộn và trong quá trình cứng, A. bị biến dạng dẻo.
Sự ăn mòn
Cần phân biệt ăn mòn (corrosion) với xỉn màu (tarnish)
Xỉn m
à
u l
à
mất độ s
á
ng b
ó
ng của kim loại
hoặc hợp kim do
lớp bám dính bề mặt, kim loại không bị ảnh hưởng về chất
lượng và đặc tính cơ học. A. thường bị xỉn màu trong
miệng do lớp sulfide.
Ăn mòn l
à
hiện tượng theo cơ chế b
ì
nh điện phân
(electrolytic cell) do các pha khác nhau tạo thành các cực
âm và dương trong môi trường điện giải (nước bọt)

Ăn mòn ảnh hưởng đến cấu tr
ú
c v

à
đặc điểm cơ học

Ăn mòn c
ó
t
á
c dụng giảm vi kẽ