Ceramiche dentali

Le ceramiche dentali sono largamente utilizzate in campo odontoiatrico per i loro numerosi vantaggi potendo essere realizzate per imitare fedelmente le sfumature e le strutture del dente naturale. Gli sviluppi tecnologici atti a incrementare la resistenza delle ceramiche dentali hanno contribuito alla loro popolarità.

Le ceramiche dentali presentano una conduttività termica e un coefficiente di dilatazione termica simili a quelli dello smalto e della dentina e hanno un’elevata resistenza alla compressione. Grazie alla loro biocompatibilità, alla bassa conduttività termica, alla stabilità del colore e all’estetica, le ceramiche dentali sono ampiamente utilizzate come materiali di restauro.

Sono utilizzate in odontoiatria per le loro elevate prestazioni e per l’ampia varietà di composizioni chimiche e strutturali, rese possibili dai recenti progressi nella tecnologia dei biomateriali che consentono ai medici di applicare le ceramiche dentali in materiali da restauro, materiali per innesti ossei e impianti dentali.

Nella seconda metà del XVIII secolo Nicolas DuBois de Chémant, fu uno dei pionieri della realizzazione di denti artificiali durevoli ed estetici e collaborò con Alexis Duchateau, il primo a pensare di sostituire le dentiere maleodoranti fatte di ossa di ippopotamo e denti estratti, con l’uso delle ceramiche.

Classificazione delle ceramiche dentali

Le ceramiche dentali possono essere classificate in base alla loro microstruttura o in base alla tecnica di lavorazione. Sulla base della loro microstruttura sono suddivise in cristalline o amorfe dette anche ceramiche vetrose. Le proprietà ottiche e meccaniche delle ceramiche dentali dipendono dalla natura e dalla quantità di fase cristallina presente.

Le ceramiche non cristalline o vetrose sono costituite da minerali cristallini in una matrice vetrosa. I minerali contengono principalmente biossido di silicio sotto forma di silice o quarzo, che contiene varie quantità di allumina. Gli alluminosilicati presenti in natura, in cui vi sono varie quantità di potassio e sodio, sono conosciuti come feldspati.

Per ottenere ceramiche dentali con migliori proprietà si possono aggiungere alla matrice vetrosa quantità variabili di diversi tipi di cristalli. I tipi di cristalli primari utilizzati sono leucite, fluoroapatite e, più recentemente, disilicato di litio Li₂Si₂O₅ grazie alla sua resistenza, lavorabilità e traslucenza.

Le ceramiche dentali policristalline sono prodotte mediante sinterizzazione e sono generalmente chiamate anche ceramiche sinterizzate e hanno proprietà meccaniche superiori a quelle vetrose ma hanno bassa trasparenza a causa della mancanza di una fase vetrosa e vengono utilizzate principalmente per la produzione di corone e ponti, che vengono poi rivestiti con porcellana di rivestimento per migliorare l’estetica.

Per migliorare le proprietà delle ceramiche dentali sono state prodotte ceramiche sintetiche con una maggiore presenza di fase cristallina che riduce la possibilità di formazione di cricche, oppure ne viene rallentata la propagazione se è già avvenuta. I cristalli vengono ottenuti mediante nucleazione e cristallizzazione controllata. La dimensione e la distribuzione dei cristalli sono determinate dalla composizione e dalla lavorazione del vetro di base e dal successivo trattamento termico.

Questo processo consente di produrre materiali ad hoc che presentano una struttura omogenea, buone proprietà ottiche, caratteristiche di usura adeguate e una resistenza ottimale. La fase cristallina migliora la diffusione della luce e l’opacità, quindi l’adattamento del colore della fase vetrosa trasparente ai tessuti duri dentali  ovvero smalto e dentina e fornisce al materiale ceramico forza, stabilità e resistenza alle sollecitazioni che si verificano in bocca

Proprietà

Le ceramiche dentali presentano un’eccellente biocompatibilità con i tessuti molli orali e sono anche chimicamente inerti oltre ad avere una eccellente estetica. La struttura delle ceramiche dentali dipende dalla loro composizione, dall’integrità della superficie e dalla eventuale presenza di cavità.

La natura, la dimensione delle particelle e il coefficiente di dilatazione termica delle fasi cristalline influenzano le proprietà meccaniche e ottiche dei materiali. Hanno una conduttività termica e un coefficiente di dilatazione termica simili a quelli dello smalto e della dentina.

Le ceramiche dentali hanno un’ottima resistenza alle sollecitazioni e alla compressione, tuttavia, hanno scarsa resistenza alle sollecitazioni di trazione e taglio. Ciò conferisce natura fragile alle ceramiche che tendono a fratturarsi sotto sollecitazioni di trazione.

Per superare gli svantaggi delle ceramiche dentali sono state ottenuti nuovi materiali come, ad esempio, le metallo-ceramiche che combinano le proprietà meccaniche delle leghe dentali e le eccellenti proprietà estetiche della ceramica.