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Dissertations / Theses on the topic 'Alliage dentaire'
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Jami, Philippe. "Les alliages en art dentaire." Paris 5, 1988. http://www.theses.fr/1988PA05P148.
Full text
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Gohlich, Véronique. "Résistance à la corrosion des alliages Pd-Cu et Pd-Co en milieu de salive artificielle." Compiègne, 1989. http://www.theses.fr/1989COMPD225.
Full textAbstract:
Les matériaux utilisés par les restaurations dentaires interagissent avec les systèmes physiologiques dans lesquels ils sont placés. Dans cette étude, la résistance à la corrosion et les mécanismes de dissolution de deux alliages à base de palladium, Pd-Cu et Pd-Co, sont étudiés en milieu de salive artificielle au moyen de techniques électrochimiques, d'analyse des solutions, et de caractérisation des surfaces des échantillons. Les tests électrochimiques ont été menés à circuit ouvert et sous contrôle potentiostatique. Les potentiels de corrosion, les résistances de polarisation, les densités de courant ainsi que les courbes de polarisation ont été évalués. Les solutions ont été analysées par spectrophotométrie d'absorption atomique, et les surfaces d'échantillons par spectroscopie ESCA et AUGER. Les résultats ont été confrontés aux modèles théoriques existants. Ila été établi que les mécanismes de dissolution des deux alliages sont différents. Pour le système Pd-Co, la formation d'un film passif, type oxyde, est proposée. Pour le système Pd-Cu, un modèle de diffusion en volume est plus approprié pour expliquer les phénomènes de dissolution en circuit fermé<br>All restorative dental materials interact with the oral environment in which they are placed and interact on the physiological systems. In this study, the corrosion behavior and dissolution mechanisms of two Pd-base alloys, Pd-Cu et Pd-Co, in synthetic saliva were investigated using electrochemical techniques analysis of the elctrolyte and sample surface characterization. Electrochemical experiments were performed under open-circuit conditions as well as under polarization control. Corrosion potentials curves were evaluated. Solutions were analyzed by atomic absorption spectrophotometry and samples surfaces were scanned by ESCA and AUGER electron spectroscopy. The resultas were interpreted with respect to the available theoretical models. It was found that the mechanism of dissolution is different for the two alloys. For the Pd-Co system, the formation of an oxide film is proposed. For the Pd-Cu system, a volume-diffusion model explains better the dissolution process during polarization
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Rocher, Philippe. "Evaluation de la biocorrosion et de la biocompatibilité d'alliages dentaires avec une attention particulière pour un alliage NiTi superélastique." Lille 2, 2004. http://www.theses.fr/2004LIL2S023.
Full textAbstract:
Les alliages nickel-titane (NiTi) sont de plus en plus utilisés dans le domaine biomédical ; en odontologie, particulièrement en orthodontie et en endodontie, mais aussi en chirurgie vasculaire. Ces alliages présentent des propriétés de mémoire de forme et de superélasticité. Leurs compositions sont proches d'un mélange équiatomique de Ni et de Ti. Cette quantité importante de Ni soulève des interrogations quant à leur résistance à la corrosion et à leur biocompatibilité. Pour répondre à ces interrogations, nous avons étudié la biocorrosion et les propriétés biologiques de 7 alliages. Les résultats obtenus pour l'alliage NiTi sont comparés à ceux du Ni, du Ti et des alliages Ti6Al4V, 316L, NiCrMo et PdAg. Es évaluations électrochimiques ont consisté en un essai de potentiel/temps et une polarisation globale. Ces manipulations ont été reproduites dans 3 électrolytes : une salive artificielle, un milieu de culture et un milieu de culture additionné de cellules en suspension. Vec trois lignées cellulaires différentes (cellules épithéliales, fibroblastiques et mésenchymateuses) nous avons déterminé les propriétés biologiques de ces alliages à l'aide de tests de proliférations cellulaires, de survies cellulaires, de réactions inflammatoires, de marquages histologiques et d'études morphologiques. Nous avons évalué l'énergie de surface de nos échantillons et les éléments libérés après immersion dans un milieu de culture. Ll ressort de l'ensemble de ces tests qu'aussi bien au niveau électrochimique que biologique, l'alliage NiTi présente de bons résultats. Son comportement est proche de celui du Ti. La présence de Ni n'entraîne pas de diminution importantes des propriétés. Comparé aux autres alliages testés, l'alliage NiTi est un matériau de choix pour la confection d'arcs orthodontiques et d'instruments endodontiques<br>The nickel-titanium alloys (NiTi) are more and more used in the biomedical field; in odontology, particularly in orthodontics and endodontics, but also in vascular surgery. This alloys present memory shape and superelasticity properties. Their compositions are close to an equiatomic mixture of Ni and Ti. This significant quantity of Ni raises interrogations on their corrosion resistance and on their biocompatibility. N order to elucidate these interrogations, we studied the biocorrosion and the biological properties of 7 alloys. The results obtained for the NiTi alloy are compared with those of Ni, Ti and the Ti6Al4V, 316L, NiCrMo and PdAg alloys. He electrochemical evaluations consisted of an open circuit potential test and a total polarization. This handling was reproduced in 3 electrolytes: an artificial saliva, a culture medium and a culture medium added with cells in suspension. With three different cell lines (epithelial, fibroblastic and mesenchymal cells) we determined the biological properties of these alloys using five different in vitro cytotoxicity tests (proliferation, viability, inflammation, histological labelling and morphology). We evaluated the surface free energy of our samples and the elements released after immersion in a culture medium. Results from all of these tests shows that NiTi alloy presents good electrochemical and biological properties. Its behaviour is close to that of Ti. The presence of Ni does not involve significant reduction of properties. Compared with other alloys tested, NiTi alloy is a material of choice for manufacturing orthodontic arches and endodontic files
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Laheurte, Pascal. "Contribution à l'étude du comportement pseudo-élastique d'un alliage bêta métastablePplications aux arcs orthodontiques." Metz, 2003. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2003/Laheurte.Pascal.SMZ0327.pdf.
Full textAbstract:
Dans le biomédical, on apprécie certains alliages de titane pour leur biocompatibilié et leur faible module d'élasticité. En orthodontie, on recherche, en plus, une aptitude à la recouvrance de forme qui est très marquée dans les NiTi. Cependant, ces derniers alliages ont une ductilité réduite qui limite l'aptitude à la mise en forme et nécessite l'utilisation d'arcs préformés. L'alliage de titane métastable Bêta III, également utilisé en orthodontie, dans un état fortement écroui est un compromis acceptable entre ductilité, module d'élasticité apparent et recouvrance de forme. Ceci explique son succès depuis sa mise sur le marché dans les années 80. Par ailleurs, il ne contient pas de nickel et il est soudable. Son comportement pseudoélastique est le résultat d'un écrouissage induit par le procédé de mise en forme, ici le tréfilage. Dans ce travail nous avons étudié le rôle de la microstructure et des conditions de déformation sur l'effet pseudoélastique et recherché les moyens d'agir sur cette microstructure afin d'augmenter la déformation recouvrable et de diminuer le module apparent d'élasticité. L'étude a montré que la présence d'une deuxième phase a ou wisoth, résultant d'un traitement isotherme ou d'une vitesse de refroidissement insuffisante, dégrade toujours la ductilité et le comportement pseudoélastique de l'alliage. En revanche, pour un alliage trempé à partir d'une température supérieure au transus bêta, l'accroissement de la prédéformation plastique et de la taille moyenne de grains augmentent la déformation recouvrable et diminuent le module sécant en décharge de manière très sensible. En cumulant ces deux effets on obtient un comportement pseudoélastique plus marqué par rapport à l'état fortement écroui. L'amélioration des propriétés est attribuée à la réorientation des variants de la phase martensitique orthorhombique (a'') induite par la prédéformation. Toutefois, un grossissement du grain effectué à une température très supérieure au transus bêta induit une dégradation du comportement pseudoélastique. Cet effet est lié à une diminution de la concentration d'étain en surface et une oxydation de l'alliage qui limite la transformation de phase b ® a'' induite sous contrainte. De plus, la phase wath présente après trempe, ne semble pas avoir d'influence sur le comportement mécanique<br>Titanium alloys are generally used in aeronautics for their excellent specific strength. In biomedical engineering titanium alloys are appreciated for showing usually biocompatibility and often a weak modulus of elasticity. In orthodontics, moreover, one seeks for aptitude of shape recovering which is very marked in NiTi. However, these last alloys have a reduced ductility that limits the aptitude for working and requires the use of preformed arc. Metastable titanium Beta III, currently marketed in a strongly hardened state is an acceptable compromise between ductility, apparent elasticity modulus and aptitude of shape recovering. This explains its success since its marketing in the Eighties. In addition, it does not contain nickel and it is weldable. It owes its properties to its pseudoelasticity, which is seldom exploited apart from orthodontics. This pseudoelasticity is the result of a work hardening induced by the working process, here wiredrawing. In this work we studied the role of the microstructure on the pseudoelastic effect and sought the means of acting on this microstructure to improve the pseudoelastic effect. The elaboration of these alloys, in addition to the problems involved in titanium, is made difficult by the high melting point of molybdenum. This is why we chose to start from products in the form of wire - available on the market - and to ignore the composition parameter in our study. Thus the only remaining optimisation parameters are the phases involved, the size of grain and the work hardening of the alloy. The study showed that the increase in the grain size and the predeformation significantly improve the pseudoelastic effect, whereas the presence of a second phase reduces or even cancels this effect. Moreover the alloy maintains a good ductility which makes it well suited to working
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Champion, Jean. "Effets du grenaillage associe au polissage prothetique sur la resistance a la corrosion de differents alliages utilises en prothese dentaire." Toulouse 3, 1990. http://www.theses.fr/1990TOU35005.
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PAYAN, JACQUES. "Comportement des alliages precieux ou semi-precieux et verdissement des porcelaines au cours de la realisation de protheses ceramo-metalliques." Aix-Marseille 2, 1988. http://www.theses.fr/1988AIX21701.
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Vaillant, Anne-Sophie. "Influence des coulées successives sur des alliages Ni-Cr et Co-Cr employés en odontologie prothétique." Thesis, Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0056/document.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l’étude d’alliages à base prédominante employés en prothèse fixée dentaire (Co-Cr, Colado CC® et Ni-Cr, Colado NC®). La microstructure, la structure, la composition chimique, la dureté et le module d’élasticité de ces alliages ont été étudiés. Une analyse du chemin de solidification et du comportement en microségrégation a été réalisée. L’influence des recoulées a ensuite été analysée. Cinq coulées successives ont été réalisées dans différentes proportions d’alliage neuf (0, 25, 50 et 75 et 100%). La microstructure dendritique est constante au cours des recoulées, comme la large taille des grains. La composition chimique des alliages ne varie pas significativement, aussi bien dans les régions dendritiques qu’interdendritiques. La présence de particules d’Al2O3 a été observée sur les échantillons de Ni-Cr. La structure des alliages étudiés a été déterminée : elle est stable quel que soit le nombre de coulées. Les alliages présentent des valeurs de dureté diminuées lorsque les pourcentages de porosité augmentent tout en respectant le cadre normatif. Tous les échantillons testés répondent aux conditions normatives en termes de modules d’élasticité. Les recoulées n’ont pas d’influence sur le chemin de solidification des alliages ni sur les phases en présence<br>This study deals with microstructural, structural, chemical and mechanical properties of two predominantly based dental alloys (Co-Cr, Colado CC® and Ni-Cr, Colado NC®). Cast alloys are characterized to analyze microstructure, structure, composition stability, hardness and elastic modulus. Solidification path was determined and microsegregation has been characterized. Influence of recasting has next been studied. Five times recasted alloys in different amounts were processed (0, 25, 50 and 75% of new alloy). It was demonstrated that the examined alloys are characterized by a dendritic microstructure with a large grain size, typical of the cast materials. No notable degenerative changes in microstructure were observed. Al2O3 particles were characterized on Ni-Cr alloy. Occurrence of porosities significantly increase in recast samples but remains clinically acceptable. Alloys demonstrated great compositional stability after 5 recasts. A significant decrease in Vickers hardness values appeared in the fourth recast in both alloys. Alloys showed no significant variation in term of modulus of elasticity, although a slight tendency decrease was observed. The main phase encountered is a face centered cubic solid solution. Secondary phases were identified. Number of recasting demonstrated to have negligible effect on phase identification and on solidification path
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Vaillant, Anne-Sophie. "Influence des coulées successives sur des alliages Ni-Cr et Co-Cr employés en odontologie prothétique." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0056.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l’étude d’alliages à base prédominante employés en prothèse fixée dentaire (Co-Cr, Colado CC® et Ni-Cr, Colado NC®). La microstructure, la structure, la composition chimique, la dureté et le module d’élasticité de ces alliages ont été étudiés. Une analyse du chemin de solidification et du comportement en microségrégation a été réalisée. L’influence des recoulées a ensuite été analysée. Cinq coulées successives ont été réalisées dans différentes proportions d’alliage neuf (0, 25, 50 et 75 et 100%). La microstructure dendritique est constante au cours des recoulées, comme la large taille des grains. La composition chimique des alliages ne varie pas significativement, aussi bien dans les régions dendritiques qu’interdendritiques. La présence de particules d’Al2O3 a été observée sur les échantillons de Ni-Cr. La structure des alliages étudiés a été déterminée : elle est stable quel que soit le nombre de coulées. Les alliages présentent des valeurs de dureté diminuées lorsque les pourcentages de porosité augmentent tout en respectant le cadre normatif. Tous les échantillons testés répondent aux conditions normatives en termes de modules d’élasticité. Les recoulées n’ont pas d’influence sur le chemin de solidification des alliages ni sur les phases en présence<br>This study deals with microstructural, structural, chemical and mechanical properties of two predominantly based dental alloys (Co-Cr, Colado CC® and Ni-Cr, Colado NC®). Cast alloys are characterized to analyze microstructure, structure, composition stability, hardness and elastic modulus. Solidification path was determined and microsegregation has been characterized. Influence of recasting has next been studied. Five times recasted alloys in different amounts were processed (0, 25, 50 and 75% of new alloy). It was demonstrated that the examined alloys are characterized by a dendritic microstructure with a large grain size, typical of the cast materials. No notable degenerative changes in microstructure were observed. Al2O3 particles were characterized on Ni-Cr alloy. Occurrence of porosities significantly increase in recast samples but remains clinically acceptable. Alloys demonstrated great compositional stability after 5 recasts. A significant decrease in Vickers hardness values appeared in the fourth recast in both alloys. Alloys showed no significant variation in term of modulus of elasticity, although a slight tendency decrease was observed. The main phase encountered is a face centered cubic solid solution. Secondary phases were identified. Number of recasting demonstrated to have negligible effect on phase identification and on solidification path
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Lopez, Isabelle. "« Développement d'un système universel de coulée d'alliages dentaires par centrifugation axiale à très haute vitesse sous vide secondaire »." Thesis, Reims, 2013. http://www.theses.fr/2013REIMO201.
Full textAbstract:
La fabrication de prothèses dentaires à base de titane a connu un réel essor ces dernières années. Cependant, la production de ces produits reste assez coûteuse, et le choix de producteurs est encore restreint. Les partenaires du projet de recherche Européen Den-ticast® ont identifié un fort potentiel pour la création d'une machine innovante, capable de produire ces pièces à un coût réduit et à un niveau de qualité élevé. Le projet est axé sur le domaine de la production de pièces de métal pour l'usage dentaire, avec comme objectif, le développement d'un nouveau système polyvalent de coulée des alliages, qui doit permettre de couler l'ensemble des alliages dentaires actuellement commercialisés (NiCr, CoCr), mais aussi le titane et ses alliages. Le prototype Denticast® associe, pour la première fois, la fusion par induction et l'injection par centrifugation à haute vitesse, sous vide secondaire. Entièrement programmable, cette machine doit pouvoir évoluer en fonction du développement de nouveaux alliages sur le marché dentaire.Ce projet réunit des partenaires européens de 3 pays différents (France, Allemagne, Italie) et 3 secteurs d'activité : industriel, académique et odontologique, de sorte que chacun ap-porte un aspect complémentaire au projet. Il comporte 3 phases principales : une phase d'étude, une phase de conception et une phase d'évaluation du prototype.Nos résultats montrent que Denticast® est capable de produire des pièces à usage dentaire de qualité, à grains fins et homogènes, avec un niveau de contrainte résiduelle relativement bas, et une fraction volumique de porosité faible. Les caractéristiques mécaniques sont globalement supérieures ou équivalentes aux systèmes commerciaux du marché<br>Although the manufacture of titanium dental prostheses has experienced a real rise in the last years, the production of those products remains quite expensive, and the choice of pro-ducers is still limited. The partners of the European research project Denticast® have identi-fied a high potential for the creation of an innovative machine that can produce those dental parts at low cost and high quality level. The aim of this research is the development of a new, innovative and versatile system of casting alloys, which can cast all dental alloys (NiCr, CoCr) as well as titanium and its alloys. The prototype Denticast® associates for the first time the melting by induction and the injection by centrifugation with high speed under vacuum. Totally preset, this machine should be able to evolve according to the devel-opment of new dental materials.The project combines European partners from 3 different countries (France, Germany and Italy) and three sectors: industrial, academic and dental, so that each of them contributes to the project. It presents three main phases: a study phase, a phase of design and the evalua-tion phase of the prototype.Our results show that Denticast® is able to produce quality parts for dental use with a ho-mogeneous and fine grain, with a low level of residual stress and a relatively low volume of fraction porosity. In most cases, the mechanical characteristics are equal or even greater than other systems on the market at present
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De, March Pascal. "Etude métallographique et électrochimique des alliages et brasures utilisés en prothèse fixée dentaire céramo-métallique." Thesis, Nancy 1, 2011. http://www.theses.fr/2011NAN10014/document.
Full textAbstract:
Cette recherche porte sur l'étude métallographique et électrochimique des brasures primaires et secondaires pour huit alliages employés en prothèse fixée dentaire (cinq de haute noblesse, un noble et deux non nobles) et leurs brasures correspondantes réalisées de façon conventionnelle. Des soudures laser ont également été réalisées. La première partie de l'étude concerne la caractérisation des propriétés des alliages et des brasures sur le plan de leurs propriétés physiques, de leur microstructure, de leur comportement mécanique. L'étude a révélée notamment qu'il pouvait exister des défauts métallurgiques plus ou moins important au sein des alliages parent et des zone de liaison métallurgiques. Une deuxième partie de l'étude porte sur le comportement électrochimique des alliages et brasures secondaires dans différents types d'électrolyte simulant la salive. Les alliages sont étudiés individuellement et en couplage galvanique. Leur comportement en corrosion est ainsi analysé. Ces études montrent que tous les alliages étudiés (y compris les non nobles) présentaient une très grande résistance à la corrosion<br>This study deals with metallographic and electrochemical properties of eight parent alloys used in fixed partial denture (five High Noble, one Noble and two predominantly based alloy), and their corresponding pre- and post-solder realized in conventionnal way. Laser solder have also been realized. In the fisrt part of the study, parent alloys and their corresponding solders were caracterized by considering their physical properties, microstructure and mechanical aspect. Different types of internal defects were noticed in several parent alloys and solder joints. The second main aspect of the study concerns electochemical comportement of parents alloys and their post-solders alloys in diffent in several types of electrolyte simulating articificial saliva. Parent alloys are study individually and in galvanic coupling conditions. The results show that all alloys of the study (predominantly based alloys inclued) are very corrosion resistant
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Blanchard, Guillaume Loget Henri. "Le point en 2004 sur l'utilisation des alliages précieux en odontologie." [S.l.] : [s.n.], 2004. http://theses.univ-nantes.fr/thesemed/CDblanchard.pdf.
Full text
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Helfer, Maxime. "Étude des matériaux de reconstruction prothétique odontologique en salive artificielle." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0296/document.
Full textAbstract:
En odontologie, la perte d'éléments naturels est palliée par l'utilisation de biomatériaux de reconstruction d'origine métallique ou céramique, celle-ci connait actuellement un fort développement avec une propension à supplanter le métal pour n'avoir que du « tout céramique ». Ces matériaux sont, par leur fonction, amenés à séjourner durablement dans le milieu buccal favorisant l'apparition de phénomènes corrosifs. La salive est un électrolyte efficace auquel viennent s'ajouter les variations de pH, de température, le polymétallisme, augmentant la vitesse de corrosion et le relargage des éléments constituants. L'étude porte sur cinq alliages couramment utilisés en odontologie prothétique : un précieux, un semi précieux et trois non précieux, et des céramiques d'infrastructure, visant à remplacer les alliages : zircone, alumine et disilicate de lithium. Tous les échantillons subissent en statique une attaque salivaire, et en dynamique une combinaison d'action salivaire et d'usure grâce à une machine unique, simulant le plus précisément possible les mouvements cuspidiens en présence constante de salive artificielle reproduisant de très près les conditions intra-buccales. L'analyse des échantillons au M.E.B.et les résultats de la spectrométrie montrent au niveau alliage un excellent comportement du Cr Co et du titane. Les céramiques montrent aussi des propriétés remarquables sur le plan biologique infirmant pour certaines les ressentis cliniques. Par contre une usure importante des dents naturelles antagonistes ne leur confère pas une biocompatibilité parfaite<br>In dentistry, the loss of natural elements is made up for by the use of reconstruction biomaterials of metal or ceramic origin. The use of the latter is now fastly developing and tends to supersede metal, to have only "all ceramic" elements. All these materials will remain in the mouth of the patients for a long time, which creates optimal conditions for the appearance of corrosion phenomena. Saliva is indeed an effective electrolyte. The variations in pH, temperature and polymetalism increase the speed of corrosion and the release of the component elements. The present study concerns five alloys usually used in prosthetic dentistry: one noble, one high noble, three basic alloys and several ceramics of infrastructure to replace alloys: zirconia, alumina and lithium disilicate. All the samples undergo a salivary attack in statics, and a combination of salivary action and wear in dynamics thanks to a unique machine, simulating as exactly as possible the buccal conditions. The analysis of the samples in the S.E.M., as well as the spectrometry results, suggest that the Co-Cr alloy and titanium present an excellent behaviour. Ceramics also show remarkable properties on the biological plan, in spite of certain people's clinical experience. However, an important wear of the opposing natural teeth does not give them a perfect biocompatibility
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Hugonnet, Marc. "Etude des différents matériaux de bases prothétiques dans les édentations totales : cas particulier des alliages d'aluminium." Bordeaux 2, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR20033.
Full text
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Charnay, Roland. "Contribution à l'étude des interfaces métal-céramique pour des alliages semi-précieux type Pd-Ag, Pd-Au." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1994. http://www.theses.fr/1994ECDL0052.
Full textAbstract:
L'evolution tres importante et les progres realises d'une maniere generale pour les alliages precieux (base or) jusqu'aux alliages non precieux, type nickel-chrome ou cobalt-chrome, soulevent encore le probleme delicat de la connaissance des facteurs importants et des mecanismes elementaires intervenant lors de la liaison metal-ceramique pour des applications odontologiques. Profitant des connaissances acquises quant au role favorable joue par les elements mineurs oxydables vis a vis de la qualite de la liaison metal-ceramique dentaire (tels que cu et sn), notre objectif fut, par une analyse systematique des proprietes structurales au moyen de methodes experimentales complementaires (dilatometrie, flexion 4 points, microanalyse) de parvenir a expliquer et a comprendre sur quoi se repose exactement la qualite de tels multimateriaux. Ainsi nous avons montre que l'etain participe activement aux transformations structurales lors des traitements thermiques par des mecanismes de precipitation discontinue lamellaire ou au contraire par precipitation continue suivant les temperatures choisies. Le cuivre est sans effet a ce niveau. Pour aborder le probleme complexe de la liaison, le role joue par l'oxygene a la surface de ces alliages puis au niveau des interfaces a ete analyse. Or, ces deux familles d'alliage conduisent, suivant leurs compositions a des evolutions d'oxydation differentes (oxydation interne sno#2, oxydation mixte interne sno#2/externe cuo) que l'on a classees. Des couples de diffusion simplifies, mettant en contact des oxydes massifs de synthese correspondent aux couches d'oxydation superficielle (tels que sno#2, cuo) ont permise de suivre l'evolution de ces phases qui interagissent avec la ceramique deposee. Enfin la caracterisation mecanique de ces multimateriaux a ete traitee au moyen de l'essai de flexion 4 points, bien adapte a ces objectifs. Les conditions de preparation des interfaces metal-ceramique sous l'influence directe de la preoxydation ont montre leur importance vis a vis de la fragilite ou de la non-fragilite interfaciale et du blocage possible des fissures
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Boulanger, Gérard. "Étude comparative des propriétés mécaniques et de structure du titane pur et d'un alliage co-cr en prothèse adjointe partielle." Nancy 1, 1992. http://www.theses.fr/1992NAN10437.
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Grivet, Mathieu. "Adherence des streptocoques oraux sur des alliages prothetiques dentaires : caracterisation et role des proprietes physico-chimiques de surface." Lyon 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LYO1A074.
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Gozdecki, Nicolas. "Nouveaux alliages de titane à gradient de propriétés pour l'implantologie dentaire : approches expérimentale et numérique." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066710.
Full textAbstract:
Dans le domaine des biomatériaux, les alliages de titane sont parmi les matériaux les plus attractifs pour les implants ostéointégrés grâce à leur forte résistance à la biocorrosion, une meilleure biocompatibilité et de bonnes propriétés mécaniques spécifiques. Parmi ces propriétés, le faible module élastique des alliages de titane a fortement attiré l'attention par rapport à la transmission des contraintes fonctionnelles de l'implant à l'os environnant. L'objectif de ce travail de thèse consiste à obtenir des alliages de titane aux propriétés mécaniques modulables, possibles grâce au contrôle des traitements thermomécaniques. Ceci permet d'obtenir dans un premier temps un gradient d'élasticité au sein des alliages, ainsi qu'un gradient de tailles de grains dans un second temps. L'obtention de ces gradients est rendue possible grâce à la transformation martensitique réversible β ↔ α’’ ainsi qu'à la dissolution de phase ? par traitements thermiques flash. Il est également possible de contrôler les échelles microstructurales pour obtenir des matériaux nanostructurés, homogènes et stables thermiquement, permettant de mettre en évidence un comportement superplastique à basse température. Ces derniers résultats sont susceptibles de présenter une très bonne alternative aux procédés de SPD utilisés couramment. Une caractérisation complète de ces nouveaux matériaux est réalisée en combinant analyses MEB, MET et DRX. Les valeurs de modules élastiques sont obtenues par essais de traction et localement, par mesures de microindentation instrumentée<br>In the field of biomaterials, titanium alloys are among the most attractive materials for osseointegrated implants due to their high biocorrosion resistance, increased general biocompatibility and specific mechanical properties. Among these properties, low elastic modulus of titanium alloys has attracted much attention regarding the transmission of functional loads from the implant to the surrounding bone. The aim of this work consists in developing functionally graded materials, with careful attention to the thermomechanical treatments. In one hand, this allows us to obtain a gradient of elasticity in bulk materials and in the other hand, a gradient of grain sizes. This is possible thanks to the reversible martensitic transformation β ↔ α’’ and also to the α phase dissolution during flash treatments. The microstructural scale is also controlled in order to develop homogeneous materials at the nanoscale, thermally stables, and exhibiting superplasticity at low temperatures. These results are thought to be good strategy to avoid the use of SPD processes. A complete characterization of these new materials is performed with the combination of SEM, TEM and XRD analyses to appreciate the modifications of the microstructures and grain sizes. Values of elastic modulus are obtained by tensile tests, and locally determined with the use of instrumented microindentation measurements
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Hornez, Jean-Christophe. "Évaluation physico-chimique et biologique d'alliages dentaires à base de palladium." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-133.pdf.
Full textAbstract:
Le palladium est un métal de plus en plus utilisé pour les reconstitutions prothétiques dans le domaine d'odontologie. Il est particulièrement employé dans les alliages céramo-métalliques pour en élever le point de fusion en remplaçant le platine avantageusement sur le plan économique. En raison d'une controverse au sujet du palladium s'attaquant notamment à ces performances biologiques, notre étude concerne une évaluation de la cytocompatibilité de 36 alliages céramo-métalliques et conventionnels commercialisés pour déterminer l'impact du palladium sur leur cytocompatibilité. A partir de 4 tests de cytotoxicité in vitro (prolifération, viabilité, morphologie, inflammatoire) il nous a été possible d'établir un index de cytotoxicité afin de classer les alliages les uns par rapport aux autres. La présence de cuivre dans les alliages semblait être un facteur important concernant leur cytotoxicité. La deuxième partie de ce travail est effectué sur une série plus homogène de 14 alliages à base de palladium et établie par un plan d'expérience : Pd 60-80%, Cu 0-25%, Ag 0-40%, Au 0-10%. L'étude comporte la formulation, l'analyse de la microstructure des mesures de relargage suivies par ICP, des essais électrochimiques (potentiel d'abandon, polarisation anodique, polarisation globale) et l'évaluation de l'index de cytotoxicité de ces alliages par les mêmes tests biologiques. Le traitement de la réponse biologique et des données physico-chimiques par le plan d'expériences nous indique un effet défavorable du cuivre et qu'une proportion d'or environ 5% serait à respecter pour obtenir une cytocompatibilité optimale. La présence d'argent n'est pas un facteur défavorable (tout au moins pas dans le domaine d'étude). Les résultats obtenus en électrochimie et en cytocompatibilité valident aussi bien le plan d'expériences que l'index de cytotoxicité établi.
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ABOURAZZOUK, DRISS. "Etude par spectroscopie raman de la corrosion des alliages dentaires a base ni-cr et influence des elements qui composent ces alliages." Paris 6, 1996. http://www.theses.fr/1996PA066003.
Full textAbstract:
Le comportement d'alliages dentaires a base nicr a ete etudie a l'aide de la spectroscopie raman completee par l'analyse par spectrometrie de rayons x a dispersion en energie (xeds). La spectroscopie raman permet d'identifier et de suivre l'evolution des produits de corrosion aussi bien in situ qu'ex situ. L'xeds permet d'evaluer les proportions relatives des differents elements d'alliage dans le film de corrosion. Outre le nickel et le chrome ces alliages contiennent des elements d'addition tels que le molybdene, le silicium, le manganese et le beryllium: le role des differents elements d'alliage a ete etudie. Nous avons pu montrer que le molybdene intervient en formant des precipites de molybdates et d'heptamolybdates dans des alliages severement corrodes. Le chrome a tendance a former une couche passive d'oxyde de chrome non stoechiometrique identifiee grace a l'utilisation de l'effet sers. Apres rupture du film passif, le chrome passe de cr#i#i#i a cr#v#i (bichromate) et s'incorpore dans les precipites formes en solution. La corrosion augmente avec la concentration en beryllium. Cet element ne joue toutefois qu'un role indirect en permettant l'extension de zones dechromees. Il permet en effet la formation de microphases eutectiques avec le nickel, contenant une tres faible concentration en chrome et molybdene, et qui representent des sites d'attaque privilegiee. Le beryllium passe essentiellement en solution avec le nickel
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Bonnin, Jean-Philippe, and Alain Mercier. "Etude comparative des brasages des alliages dentaires selon la méthode conventionnelle du chalumeau avec les soudages au laser Yag." Nancy 1, 1990. http://www.theses.fr/1990NAN13401.
Full text
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Bonnin, Jean-Philippe, and Alain Mercier. "Etude comparative des brasages des alliages dentaires selon la méthode conventionnelle du chalumeau avec les soudages au laser Yag." Nancy 1, 1990. http://www.theses.fr/1990NAN10401.
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Bonnin, Jean-Philippe, and Alain Mercier. "Étude comparative des brasages des alliages dentaires selon la méthode conventionnelle du chalumeau avec les soudages au laser Yag." Université de Nancy I. UFR de chirurgie dentaire, 1990. http://www.theses.fr/1990NAN10556.
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MOULIN, PIERRE. "Les traitements de surface des alliages dentaires colles : mesure de l'energie d'adherence et de la cinetique de propagation des fissures interfaciales." Paris 7, 1997. http://www.theses.fr/1997PA07GA04.
Full text
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Berrada, Salwa. "Etude de la diffusion des ions nickel et chrome à partir d'une prothèse dentaire : expérimentation chez la brebis par spectrophotométrie d'absorption atomique." Clermont-Ferrand 1, 1989. http://www.theses.fr/1989CLF1DD03.
Full textAbstract:
Après une synthèse bibliographique relative à la biocompatibilité des allaiges Ni-Cr, nous étudions la diffusion des ions dans les urines et dans les tissus, à partir d'une attelle coulée en ADNIC 272D et ligaturée sur cinq brebis. Cette étude met en jeu une méthode d'analyse par spectrophotométrie d'absorption atomique. L'analyse et la discussion des résultats expérimentaux ont permis l'élaboration d'un protocole expérimental amélioré.
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Marlot, André. "Synthèse par pulvérisation cathodique magnétron et caractérisation de revêtement d'oxydes biocompatibles pour application aux implants dentaires en alliage de titane." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0319/document.
Full textAbstract:
Les procédés de dépôt en phase vapeur sont particulièrement performants pour la synthèse de revêtements à propriétés contrôlées. Plus spécifiquement, ce travail de recherche porte sur l'élaboration de revêtements biocompatibles, sur alliage titane TiAl6V4, obtenus par pulvérisation magnétron en conditions réactives. Dans un premier temps, nous avons décrit les procédés de mise en forme des implants commerciaux pour pouvoir les reproduire au niveau du laboratoire. Dans un second, nous avons focalisé notre étude sur l'effet de la structure cristallographique de films de zircone sur leur caractère biocompatible à partir de cultures cellulaires de fibroblastes. Les résultats ainsi obtenus démontrent très nettement des différences de comportement entre des films de zircone monoclinique, quadratique ou cubique. Dans l'objectif d'apporter des éléments d'information permettant de discuter de ces effets, d'autres séries de revêtements céramiques ont été élaborées comme par exemple des oxydes de titane ou de zirconium amorphes, de l'oxyde d'yttrium, de l'oxyde d'aluminium ou encore du carbone amorphe. Les cultures cellulaires pratiquées sur ces échantillons ont permis de démontrer le caractère biocompatible de l'oxyde d'yttrium excluant ainsi tout effet nocif de cet élément dans les zircones dopées<br>The vapor deposition processes are particularly successful for the synthesis of coatings with tuneable properties. More specifically, this research deals with the development of biocompatible coatings on titanium alloys TA6V obtained by magnetron sputtering in reactive conditions. At first, we described the processes to design the commercial medical implants to be able to reproduce them within the laboratory. In the second, we focused our study on the effect of the crystallographic structure of zirconia-based coatings on their biocompatible character from cell cultures of fibroblasts. The results obtained demonstrate a significant variation of cell behavior for the three the zirconia structures: monoclinic, tetragonal or cubic. In the purpose to bring relevant information that allow discussing these effects, another series of ceramic coatings were developed as for instance amorphous oxides of titanium or zirconium, yttrium oxide,, aluminum oxide or amorphous carbon. The cell response on these samples demonstrates to the biocompatible properties of the yttrium oxide, excluding any harmful effect of this element in the doped zirconia
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Bédouin, Yvan. "Nitruration d'un alliage titane-niobium à bas module pour l'implantologie orale." Thesis, Rennes 1, 2016. http://www.theses.fr/2016REN1B032.
Full textAbstract:
Ce travail a été réalisé dans le cadre d’une collaboration entre le laboratoire de Chimie-Métallurgie de l’INSA de Rennes et le laboratoire de biomatériaux en site osseux (LBSO) de la Faculté de Chirurgie Dentaire de l’Université de Rennes1. L’alliage de titane de type β Ti-27Nb (% at.) a été nitruré pour des applications en implantologie orale parce qu'il possède un bas module d'élasticité, proche de celui de l’os et qu’il est composé uniquement d'éléments biocompatibles. Dans un premier temps l’alliage Ti-27Nb a été synthétisé grâce à un four à induction magnétique selon la technique de fusion en lévitation en creuset froid sectorisé. Un traitement de surface par nitruration en phase gazeuse a ensuite été effectué pour augmenter sa résistance à la corrosion et à l’usure. L’analyse structurale a été réalisée par DRX et par des observations en microscopies optique et électronique à balayage. L’analyse chimique a été effectuée par spectrométrie à dispersion d’énergie. La topographie et la dureté superficielle ont été caractérisées par AFM et par nano-indentation. Des essais tribologiques ont permis d’évaluer le coefficient de frottement et la résistance à l’usure. Pour la caractérisation mécanique des essais de traction conventionnels et cycliques ont été effectués. La biocompatibilité a été évaluée in vitro par des cultures bidimensionnelles de plusieurs populations cellulaires en contact des implants métalliques : ostéoblastes, fibroblastes et cellules épithéliales. Elle a été déclinée en termes de cytotoxicité, de prolifération cellulaire, d’expression génique et de morphologie cellulaire. Les propriétés de l’alliage Ti-27Nb nitruré sont particulièrement intéressantes pour une implantation durable en site osseux<br>This work was performed in collaboration with the Metallurgical Chemistry team of the Institute of Chemical Sciences of Rennes and the Biomaterials Laboratory of the Faculty of Dentistry of Université de Rennes1. The low modulus Ti-27Nb (at. %) alloy with non-toxic elements was nitrided for the first time in this study for dental implant applications. The alloy was firstly synthetized by cold crucible levitation melting technique. A high temperature gas nitriding treatment was then carried out in order to improve the wear and corrosion resistance. The structural analysis was performed by X-ray diffraction and the microstructure was observed by optical microscopy and by scanning electron microscopy. The chemical analysis was performed by Energy Dispersion Spectrometry. Superficial mechanical properties were then studied by nano-indentation and ball-on-disc tribological tests. Conventional and tensile tests were realized. The biocompatibility was evaluated by in vitro tests performed on human osteoblasts, fibroblastic cells and epithelial cells. Cell proliferation and differentiation were studied as well as cell morphology. All of the observed properties make the nitrided Ti-27Nb alloy particularly suitable for enhanced longevity of dental implants
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Cofino, Bruno. "Analyse des contraintes résiduelles au voisinage des interfaces titane/hydroxyapatite réalisées par torche à plasma pour applications implantaires." Reims, 2001. http://www.theses.fr/2001REIMS017.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l'analyse des contraintes résiduelles au voisinage de l'interface entre le titane ou son alliage le Ti-6Al-4V et des revêtements d'hydroxyapatite réalisés par torche à plasma. Ces deux matériaux entrent dans la constitution de nombreuses prothèses implantaires et notamment les implants dentaires. Une étude de l'intérêt de ces matériaux pour les applications implantaires est tout d'abord présentée. Cette étude est suivie d'une caractérisation de la porosité, de la fissuration et de l'indice de cristallinité des revêtements d'hydroxyapatite avec l'influence de ces paramètres sur les propriétés mécaniques et biologiques des implants. Dans un deuxième temps, l'étude de la concentration de contraintes résiduelles à l'interface entre le titane et le revêtement d'hydroxyapatite confirme le site privilégié de rupture de l'implant par décohésion de ces matériaux au niveau de cette interface. Ces contraintes sont mises en évidence expérimentalement grâce au rayonnement synchrotron et en simulation par éléments finis modélisant la projection par torche à plasma générant des contraintes d'origine thermique. Enfin une technique de microindentation Vickers est utilisée pour déterminer la résistance à la fissuration des revêtements au voisinage de l'interface. Cette méthode permet une analyse comparative de la ténacité de diverses éprouvettes dans la zone interfaciale.
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Gouedard, Charlotte. "Durabilité des matériaux et des structures employés en odontologie restauratrice et endodontie chez l'enfant et chez l'adulte." Thesis, Brest, 2020. http://www.theses.fr/2020BRES0008.
Full textAbstract:
En odontologie pédiatrique, maintenir l’intégrité des organes dentaires et définitifs est essentiel. La pulpectomie, constitue la dernière possibilité de conservation d’une dent temporaire ou définitive nécrosée, et permet de conserver sur arcade une dent, certes non vitale, mais saine et cliniquement fonctionnelle. Cette discipline nécessite la mise en œuvre d’instruments mécanisés en nickel-titane (NiTi) pour le nettoyage du réseau canalaire.Les alliages NiTi font partie de la famille des alliages à mémoire de forme (AMF). La dent nécessite ensuite la mise en place d’une restauration coronaire étanche, à l’aide de biomatériaux dentaires. La nécessité de parvenir à trouver un matériau de restauration convenable a toujours été un enjeu important en odontologie. L’utilisation des ciments verre-ionomères (CVI) est, actuellement, largement répandue en dentisterie pédiatrique, malgré des propriétés mécaniques un peu faibles. Les instruments et matériaux utilisés doivent être les plus adaptés, c’est-à-dire efficaces et faciles à mettre en oeuvre, tout en restant les plus résistants possibles. L'objectif de ce travail est d'être capable de caractériser le comportement mécanique de différents matériaux utilisés en odontologie pédiatrique et d'étudier leur tenue en service, afin de réaliser des choix éclairés quant aux matériaux que nous utilisons quotidiennement en dentisterie pédiatrique<br>In pediatric dentistry, maintaining the integrity of the primary and permanent dental organs is essential. Pulpectomy is the last option for the preservation of a necrotic tooth, and enables to keep it healthy and clinically functional tooth on the arch. This discipline requires the utilization of nickel-titanium (NiTi) mechanized instruments for the cleaning and shaping of the root canal canal. NiTi alloys are part of the family of shape memory alloys (SMA).The tooth then requires the placement of a sealed coronary restoration, using dental biomaterials. The need to find a suitable restoration material has always been an important issue in dentistry. The use of glass ionomer cements (GIC) is currently widely used in pediatric dentistry. The use of glass ionomer cements (GIC), is currently despite the limited mechanical properties.The instruments and materials used must be the most appropriate, that means effective and easy to use, while remaining as resistant as possible. The aim of this work is to be able to characterize the mechanical behavior of differents materials used in pediatric dentistry (NiTi endodontic instruments and GIC) and to study their behavior in service, in order to make informed choices about the materials we daily use in dentistry pediatric
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Didier, Paul. "Solutions matériaux et géométriques pour la réalisation de dispositifs médicaux implantables sur-mesure en alliages de titane : application aux implants endo-osseux et supra-osseux obtenus par fabrication additive." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0262.
Full textAbstract:
L’utilisation des Dispositifs Médicaux Implantables (DMI) en alliage de titane, principalement en Ti-6Al-4V, s’est fortement développée ces dernières décennies. D’un point de vue biologique et chimique, certains éléments de cet alliage tels que le vanadium et l’aluminium sont considérés comme potentiellement toxiques. D’un point de vue des propriétés mécaniques, le Ti-6Al-4V est significativement plus rigide que l’os cortical sur lequel les prothèses/implants sont fixés. Cette différence de rigidité entre l’os et l’implant est à l’origine d’une déviation des contraintes (appelée « stress-shielding ») qui peut finalement aboutir au descellement du dispositif dû à des pertes osseuses. Le travail de cette thèse a pour objectif d’apporter des solutions tant sur le choix du matériau que sur le choix de la géométrie des DMI, pouvant permettre l’amélioration du transfert de charge à l’interface. Le domaine dentaire où les efforts mis en jeu sont importants constitue un environnement adéquat à la mise en œuvre de ces solutions matériaux et géométriques. Deux types de dispositifs sont ainsi envisagés dans cette étude : les implants endo-osseux et les implants supra-osseux à plaque d’ostéosynthèse. Le positionnement des implants classiques, dits endo-osseux, est évalué au regard de l’os péri-implanté par une étude numérique multiparamétrique, prenant en compte des critères mécaniques. Les implants supra-osseux sont eux destinés à la réhabilitation d’arcades dentaires complètes de patients aux pathologies plus atypiques, notamment lorsque la pose d’implants endo-osseux n’est pas envisageable. La nécessité de disposer de formes individualisées aux patients justifie pleinement une réalisation par fabrication additive SLM (Selective Laser Melting). Cette approche nécessite cependant de s’intéresser à tous les aspects de la chaîne de valeurs de réalisation de DMI par fabrication additive métallique. Dans l’étape de dimensionnement il ne s’agit plus seulement de tenir compte de la tenue mécanique du dispositif implanté mais d’optimiser topologiquement sa géométrie au regard des sollicitations appliquées à l’os, afin d’optimiser le transfert de charge en l’os et l’implant. L’élaboration de ces dispositifs, sur-mesure, doit nécessairement tenir compte des opérations de parachèvement post-fabrication, par des procédés soustractifs. Ces étapes de fonctionnalisation constituent encore à ce jour un verrou qui limite l'utilisation de la fabrication additive. Les problématiques de reprise en usinage de pièces sur-mesure sont liées au transfert entre la machine de fabrication additive et le centre d’usinage. L’idée développée consiste à l’utilisation des supports de fabrication additive comme montage d’usinage sur-mesure. Pour anticiper les potentielles instabilités pendant cette opération de parachèvement, un outil numérique est développé, couplé à un modèle analytique de détermination des efforts de coupe en fraisage périphérique. Enfin, le contrôle de l’état de surface des DMI issus du procédé SLM par sablage et tribofinition, en lien avec une étude de biocompatibilité, est présenté<br>The use of Titanium-based implantable medical devices, mainly Ti-6Al-4V alloy, significantly increased in recent decades. From a biological and chemical point of view, some elements of this alloy, such as vanadium and aluminum, are considered potentially toxic. From a mechanical point of view, Ti-6Al-4V is significantly more rigid than the cortical bone on which the prostheses/implants are attached. This difference in stiffness between the bone and the implant is at the origin of a stress deviation, called "stress-shielding", that can finally lead to loosening of the device due to bone loss. The aim of this thesis is to provide solutions for both the choice of implantable medical devices’ material and geometry, improving the transfer of charge at the interface. The dental field, where loads are important, is an appropriate environment for the implementation of these material and geometric solutions. Two types of devices are thus considered in this study: endo-osseous implants and bone plate supra-osseous implants. The positioning of conventional implants, termed endo-osseous, is evaluated with regard to the peri-implanted bone by a multiparametric numerical study, taking into account mechanical criteria. Otherwise, the supra-osseous implants are used for the rehabilitation of complete dental arches of patients with more atypical pathologies, especially when the placement of endo-osseous implants is not possible. The need to have individualized shapes to patients’ anatomy fully justifies a realization by Selective Laser Melting additive manufacturing. However, this approach requires attention in all aspects of the value chain of medical devices realization by metal additive manufacturing. In the design stage, it is not only a matter of a taking into account the mechanical strength of the implanted device but also topologically optimizing its geometry with regard to the stresses applied to the bone, to minimize stress-shielding effect. Moreover, the development of these custom-made devices has to necessarily take into account post-manufacturing finishing operations by subtractive processes. These functionalization steps still constitute a hurdle that limits the use of additive manufacturing. The problems of finishing by machining the custom-made parts are related to the transfer between the additive manufacturing machine and the machining center. The idea developed in this study is to use additive manufacturing supports as a custom-made machining fixture. To anticipate the potential instabilities during this finishing operations, a numerical model is developed and coupled with an analytical model for determining cutting forces in peripheral milling. Finally, the control of the surface quality of the devices resulting from the SLM process by sandblasting and tribofinishing is investigated, in connection with a biocompatibility study
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Delannoy, Stéphanie. "Développement d’alliages de titane innovants à gradient de propriétés pour applications implantaires." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066653.
Full textAbstract:
Les travaux effectués concernent le développement d’alliages de titane à gradient d’élasticité. Ils s’inscrivent dans le cadre du développement de matériaux dédiés à l’implantologie dentaire, en collaboration avec l’entreprise Biotech Dental. La discontinuité élastique constatée à l’interface os/implant a été mise en cause dans la survenue de phénomènes de résorption osseuse pouvant conduire à des échecs implantaires. L’abaissement du module en surface pourrait alors permettre un transfert des contraintes plus approprié, à l’origine d’une amélioration de l’ostéo-intégration. Un travail amont, basé sur la considération de paramètres électroniques et d’éléments de biocompatibilité, a permis de sélectionner des alliages pouvant présenter une grande variabilité élastique : le Ti-13Nb-13Zr (%m.) et le Ti-20Nb-6Zr (%at.). Une étude préliminaire menée sur des échantillons fins a permis de confirmer cette variabilité et d’associer les bornes élastiques à différentes microstructures. Nous avons alors développé des approches combinant des séquences de déformation et de traitements thermiques courts sur des échantillons massifs. Ainsi, sur le TNZ, une approche de déformation superficielle par grenaillage d’un état β-trempé a permis d’obtenir un gradient de 65 GPa à 85 GPa sur 400 µm. Une approche de dissolution préférentielle sur le Ti-13-13 a quant à elle conduit à un gradient de 75 GPa à 130 GPa sur 100 µm, par traitement thermique flash d’un état précipité préalablement grenaillé. Ces résultats ont donc validé les combinaisons matériau–stratégie–procédé conçues précédemment. Ils ont aussi permis une rationalisation des différentes approches possibles pour obtenir le gradient<br>The work carried out concerns the development titanium alloys with elastic gradient. They are part of the development of materials dedicated to dental implantology, in collaboration with the company Biotech Dental. The elastic discontinuity observed at the bone / implant interface has been called into question in the occurrence of bone resorption phenomena which can lead to implant failures. The lowering of the surface modulus could then allow a more appropriate transfer of stresses which would lead to an improvement of the osseointegration. An upstream work, based on the consideration of electronic parameters and biocompatibility elements, made it possible to select alloys which can exhibit a great elastic variability: Ti-13Nb-13Zr (wt.%) and Ti-20Nb-6Zr (at.%). A preliminary study carried out on laminated samples allowed to confirm this variability and to associate the elastic bounds obtained with different microstructural states. On the basis of these observations, we have developed approaches combining sequences of deformation and short heat treatments on massive samples. Thus, on the TNZ, a surface deformation approach by shot peening applied on a β-quenched state made it possible to obtain a gradient of 65 GPa to 85 GPa over 400 μm. And a preferential dissolution approach on the Ti-13-13 has lead to a gradient of 75 GPa to 130 GPa on 100 μm, via the realization of flash thermal treatments on massive samples in the precipitated state previously shot-peened. These results have thus validated the previously designed material - strategy - process combinations. They also allowed a rationalization of the different possible approaches to obtain the elasticity gradient
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Ulff, Nicolas. "Analyse et prise en compte des effets de l’hydrogène sur le comportement thermomécanique des AMF à base NiTi." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2021. http://www.theses.fr/2021LORR0308.
Full textAbstract:
Les progrès des nombreux champs qui composent la médecine possèdent de nombreuses origines, l'une d'entre elles étant l'évolution des matériaux utilisés. En particulier, l'essor des matériaux dit intelligents permet d'envisager de nouvelles solutions techniques, ou bien d'améliorer significativement les dispositifs existants ou leur tenue en service. Les alliages à mémoire de forme font partie de cette famille des matériaux intelligents, en raison de leur comportement dépendant de la température. Leur comportement mécanique est par conséquent plus complexe par rapport à des matériaux plus connus comme les aciers. Cela permet par exemple d'atteindre un niveau de déformation réversible de l'ordre de plusieurs pourcents. L'une des premières applications de ces matériaux concerne le domaine de l'orthodontie, avec le développement de fil orthodontique en alliage à mémoire de forme NiTi. Son intérêt est de profiter de l'application d'une force quasi-constante au cours du traitement. Une problématique à laquelle sont confrontés les chirurgiens-dentistes est celle due à la présence d'hydrogène qui conduit à une rupture prématurée et d’une dégradation des propriétés mécaniques de fils en NiTi lors des traitements orthodontiques. Le caractère fragile de la rupture est un indice sur l'origine multi-physique de ce problème. Ce sujet de thèse propose d'analyser ces effets de l'hydrogène sur le comportement pour ensuite prendre en compte les phénomènes prépondérants dans un modèle élément fini. Pour cela, on s'appuiera sur des résultats expérimentaux pour développer un modèle de comportement couplé chimio-thermo-mécanique adapté. Deux éléments finis (2D et 3D) à degrés de liberté chimio-thermo-mécanique seront formulés en considérant la loi de comportement développée. Ils seront ensuite implémentés dans Abaqus via une UEL pour étudier les effets de la diffusion de l'hydrogène et son absorption sur le comportement ainsi que ses répercussions, par exemple sur le piégeage de martensite. Les prédictions par éléments finis des effets de l'hydrogène sur les performances des arches dentaires en AMF NiTi seront confrontées aux observations expérimentales<br>Advances in the many fields that form medicine have many origins, one of them being the evolution of the materials used. In particular, the rise of the intelligent materials enables to consider new technical solutions, or to significantly improve existing devices. Shape memory alloys belong to this family of intelligent materials, due to their temperature dependent behavior. Their mechanical behavior is therefore more complex compared to more well-known materials such as steels. This allows, for example, to achieve a level of reversible deformation of the order of several percent. One of the first applications of these materials concerns the field of orthodontics, with the development of orthodontic wire in NiTi shape memory alloy. Its interest is to take advantage of the application of an almost constant force during the treatment. One problem with which dentists are confronted is due to the presence of hydrogen which leads to premature rupture and degradation of NiTi wires mechanical properties during orthodontic treatments. The brittle nature of the rupture is an indication of the multi-physical origin of this issue. This PhD proposal will focus on the analysis of these hydrogen effects on the thermomechanical behavior of Shape Memory Alloys (SMAs) in order to develop a finite element model. For that end, experimental characterizations will be carried out and analysis of obtained results will allow to formulate an adapted coupled chemo-thermo-mechanical constitutive model. This behavior model will be integrated in two special finite elements (2D and 3D) with coupled degrees of freedom (thermal, mechanical and chemical degrees of freedom). These elements will be implemented in the Abaqus code via the subroutine UEL. The obtained numerical tool will allow to analyze the effect of hydrogen diffusion on the performance of SMA-based orthodontic arches. These finite element predictions will be confronted with experimental observations
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Lachiguer, Amani. "Effet de la diffusion de l'hydrogène sur le comportement thermomécanique des alliages à mémoire de forme (AMF) à base nickel-titane : caractérisation, modélisation et simulation numérique." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0384/document.
Full textAbstract:
Une dégradation des propriétés mécaniques des arcs surperélastiques en alliages à mémoire de forme à base NiTi, utilisés dans les traitements orthodontiques, a été observée après absorption d'hydrogène. L’effet de l’hydrogène a été étudié, dans un premier temps, sur le comportement global des arcs à l’aide des essais de traction et dans un deuxième temps, sur le comportement local à l’aide des essais de nanoindentation. Pour modéliser le comportement des AMFs après absorption d'hydrogène, une première approche a été proposée, en introduisant la dépendance des paramètres de la transformation martensitique à la concentration moyenne d'hydrogène, observée dans les courbes contrainte-déformation obtenues, dans un modèle existant dédié aux AMFs. Une deuxième approche consiste à proposer un modèle thermomécanochimique couplé. Pour ce faire, un nouveau potentiel thermodynamique est défini en introduisant la déformation chimique due à la présence de l'hydrogène et l'interaction de ce dernier avec les variantes de martensite. Des forces thermodynamiques sont déduites de ce potentiel et équilibrées en faisant intervenir les phénomènes dissipatifs : mécanique, thermique et chimique. L'exploitation du modèle proposé a nécessité le développement d'un élément fini spécifique adoptant la concentration d'hydrogène comme un degré de liberté supplémentaire qui prend en compte le couplage complet et la formulation proposée de l'équilibre thermique et chimique<br>A degradation of the mechanical properties of NiTi-based shape memory alloys superelastic archs, used in orthodontic treatments, was observed after hydrogen absorption. The effect of hydrogen was first investigated on the global behaviour of archs using tensile tests and secondly on the local behaviour using nanoindentation tests. A first approach to model the behavior of AMFs after hydrogen absorption has been proposed, by introducing the dependence of martensitic transformation parameters on the average hydrogen concentration, observed in the stress-strain curves obtained, in an existing dedicated model to SMA. A second approach is to propose a coupled thermomechanical model. A new thermodynamic potential is defined by introducing the chemical strain due to the presence of hydrogen and the interaction of the latter with martensite variants. Thermodynamic forces are deduced from this potential and balanced by involving mechanical, thermal and chemical dissipative phenomena. The exploitation of the proposed model required the development of a special finite element adopting the hydrogen concentration as an additional degree of freedom that takes into account the thermomechanical coupling and the proposed formulation of the thermal and chemical equilibrium
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Cunha, Alexandre. "Multiscale femtosecond laser surface texturing of titanium and titanium alloys for dental and orthopaedic implants." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0030/document.
Full textAbstract:
Dans ce travail de thèse, la texturation de surface d‟alliages de titane a été étudiée en utilisant un procédé d'écriture directe par laser femtoseconde dans le but d'améliorer la mouillabilité d‟implants dentaires et orthopédiques par les fluides biologiques et la minéralisation de la matrice (formation osseuse) tout en réduisant l'adhésion bactérienne et la formation de biofilmes. Des surfaces de titane (Ti-6Al-4Vet cp Ti) ont été micro-, nano-texturées par laser femtoseconde et une biofonctionnalisation de ces surfaces a été ajoutée ou non par greffage de peptides d'adhésion cellulaire (peptides RGD) en surface de ces différents matériaux. Les textures de surface peuvent être classées comme suit: (a) structures périodiques de surface induites par laser (LIPSS); (b) étalage de nanopiliers (NP); (c) étalage de micro colonnes recouvertes de LIPSS (MC-LIPSS) formant une distribution bimodale de rugosité. Nous avons montré que la texturation de surface par laser améliore la mouillabilité des surfaces avec de l'eau ainsi qu‟une solution saline tamponnée Hank's (HBSS) et amène une anisotropie de mouillage. Une minéralisation cellulaire est observée pour toutes les surfaces des deux alliages de titane lorsque des Cellules Souches Mésenchymateuses humaines (hMSC) sont cultivées dans un milieu ostéogénique. La minéralisation de la matrice et la formation de nodules osseux sont considérablement améliorées sur les surfaces texturées LIPSS et NP. Parallèlement,l'adhésion de Staphylococcus aureus et la formation de biofilmes sont considérablement réduites pour les surfaces texturées LIPSS et NP. La biofonctionnalisation des différentes surfaces texturées (cp Ti) par laser a été réalisée et caractérisée par spectroscopie de photoélectrons (XPS) et par microscopie à fluorescence en utilisant des peptides fluorescents. L‟ensemble des résultats obtenus suggèrent que la texturation de surface d'alliages de titane (Ti-6Al-4V et cp Ti) en utilisant une technique d‟écriture directe par laser femtoseconde est un procédé prometteur pour l'amélioration de la mouillabilité de la surface d'implants dentaires et orthopédiques par les fluides biologiques et leur ostéointégration (différenciation ostéoblastique et minéralisation de la matrice), tout en réduisant l‟adhésion de Staphylococcus aureus et la formation de biofilmes. Enfin, la combinaison de la texturation par laser et du greffage covalent d‟un principe actif (ici un peptide d‟adhésion cellulaire comme le peptide RGD) amènera indéniablement une bioactivité utile pour favoriser l'adhésion des hMSC et faciliter laformation osseuse<br>In the present thesis the surface texturing of Ti alloys using femtosecond laser direct writing method is explored as a potential technique to enhance the wettability of dental and orthopaedic implants by biological fluids and matrix mineralisation (bone formation), while reducing bacteria adhesion and biofilmformation. The surface texture was combined with biofunctionalisation by covalent grafting of a RGD peptide sequence as well. The surface textures can be classified as follows: (a) Laser-Induced Periodic Surface Structures-LIPSS; (b) nanopillars arrays(NP); (c) arrays of microcolumns covered with LIPSS (MC-LIPSS), forming a bimodal roughness distribution. Laser texturing enhances surface wettability by water andHank‟s balanced salt solution (HBSS) and introduces wetting anisotropy, crucial incontrolling the wetting behaviour. Matrix mineralisation is observed for all surfaces of both Ti alloys when human mesenchymal stem cells (hMSCs) are cultured in osteogenic medium. Matrix mineralisation and formation of bone-like nodules are significantly enhanced on LIPSS and NP textured surfaces. On the contrary, Staphylococcus aureusadhesion and biofilm formation are significantly reduced for LIPSS and NP textured surfaces. The biofunctionalisation of the laser textured surfaces of cp Ti is sucessfully achieved. In general, these results suggest that surface texturing of Ti alloys using femtosecond laser direct writing is a promising method for enhancing surface wettability of dental and orthopaedic implants by biological fluids and their osseointegration (osteoblastic differentiation and matrix mineralisation), while reducing Staphylococcus aureus adhesion and biofilm formation. Finally, the combination of laser texturing and covalent grafting of a RGD peptide sequence may be potentially useful for increasing cell adhesion and facilitating bone formation