Materiales odontológicos y Conductividad térmica

Propiedades térmicas de los materiales dentales

• Calor específico

• Calor de fusión

• Capacidad calórica

Calor específico (Cp)

• Cantidad de calor que se necesita para elevaren 1 ºC la temperatura de 1 gr de sustancia

• Referencia: el agua. Para elevar en 1 ºC la temperatura de 1 gr de agua de 16º a 17º C se requiere de 1 cal.

Calor específico

Calor de fusión (L)

• Calor en jules o calorías que se requiere paraconvertir un gramo de un material del estadosólido al líquido a la temperatura de fusión

L= Q/m• Q= calor absorvido

• M:masa

• Muy relacionado con punto de fusión ocongelación de una sustancia

Calor de fusión

Capacidad Calórica

• Cantidad de calor necesario para elevar en 1ºC la temperatura de un cuerpo

• Depende del calor específico y de la masa

Cambios volumétricos portemperatura

• Al calentar un cuerpo, aumento su energíacinética y su vibración provocando su expansión

• Proceso reversible: al enfriarlo se contrae

• Dilatación por calor es proporcional a la temperatura y al coeficiente de expansión/variación térmico lineal

• Expansiones y contracciones de materialesrestauradores son muy importantes para evitarerrores y fracasos en rehabilitaciones de granpresición

Coeficiente de expansión térmicolineal

• Cantidad de variación dimensional de un material por unidad de longitud para un cambio de temperatura de 1ºC

• α = Long final – Long inicial

Long original x (ºC final - ºC inicial)

• En materiales con uniones intermolecularesdébiles el coeficiente de variación térmicolineal es mayor

Coeficiente de expansión térmicolineal

• Lo ideal en materialesrestauradoreses que tenganun coeficientede variacióntérmico lineal lo más cercanoal diente

Coeficiente de expansión térmicolineal(α)

• Composites:

– Poseen polímero (resina) y relleno

– A mayor cantidad de resina más estéticos y másfluídos

– Entre mayor es el relleno menor es el coeficientede expansión térmico lineal, mayor es la resistencia mecánica y menor es la estéticalograda

Variación térmico lineal

• Los materiales dentales en general tienen un coeficiente de variación térmico lineal mayor al diente

• Si el diente se dilata un 1% y el material un 1,2% al aumentar la tempertura, la dilatación del material será 0,2% mayor al diente por lo tantoprovocará en él estrés por tensión compresiva

• Si se produce la situación contraria tendríamosun aumento en la interfase diente-restauración

Conductividad térmica

• Es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor.

• En otras palabras la conductividad térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir el movimiento cinético de sus moléculas a sus propias moléculas adyacentes o a otras substancias con las que está en contacto.

Conductividad térmica

• Cuando se calienta la materia la energía cinética promedio de sus moléculas aumenta, incrementándose su movimiento.

Cuando los átomos se encuentran a 0º K (-273º C) pierden toda su capacidad de vibración = energía cinética es 0

Conductividad Térmica/ Tipos de enlaces

• Enlaces iónicos y covalentes

– Duros y quebradizos

– Buenos aislantes

– Transparentes

Conductividad Térmica/ Tipos de enlaces

• Enlaces matálicos

– Dúctiles

– Buenos conductores térmicos y eléctricos

Conductibilidad Térmica (K)

Coeficiente de conductividad térmica

• Cantidad de calor que pasa por segundo a travésde un cuerpo de 1cm de espesor y con unasección transversal de 1cm2, cuando la diferenciade temperatura es de 1ºC

• Entre mayor sea el valor, mejor conductor térmico es el material

Conductividad térmica

• Permite clasificar a los biomateriales en conductores y aislantes

• En cavidades profundas, en dientesvitales, debemos restaurar con materialesaislantes y en los casos en que se necesite utilizarmetales DEBEMOS usar un material como base cavitaria (protector pulpar)

• En bases protésicas requerimos transmitirlaenergía térmica hacia los tejidos, para permitirexperimentar sensaciones asociadas a temperatura.

Materiales Dentales aislantes

• Resinas compuestas

• Cemento ionómero vítreo

• Cerámicas

• Cemento fosfato de zinc

Difusividad térmica ( )

Difusividad térmica = conductividad térmica/ calor específico x densidad

– mm2/seg

• Velocidad a la que un cuerpo con unatemperatura no uniforme se aproxima a un estado de equilibrio

Difusividad térmica

• En materiales dentales indica la capacidadaislante del material

• Se basa en que el gradiente de temperatura entre un extremo y otro de un material no es constante en el tiempo.

Difusividad térmica

Eficacia protectora (Z)

• La eficacia protectora (Z) depende del espesor(T) y la difusividad térmica

Z= T/difusividad térmica