ES2335271T3 - Material compuesto y procedimiento para su fabricacion. - Google Patents
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Abstract
Material compuesto con una matriz inorgánica no metálica porosa y un segundo material, caracterizado porque - la matriz inorgánica no metálica porosa posee una resistencia a la rotura por flexión de >= 40 MPa, medida conforme a la norma ISO 6 872, - el segundo material es un material orgánico que rellena los poros de la matriz porosa al menos parcialmente y - el material compuesto presenta un módulo de elasticidad E >= 25 GPa medido conforme a la norma ISO 10 477.
Description
Material compuesto y procedimiento para su
fabricación.
La presente invención se refiere a un material
compuesto con una red inorgánico-no metálica porosa
cuyos poros están rellenos con un polímero, a un procedimiento para
su fabricación así como a usos de este material compuesto.
El documento
EP-A-1 006 095 se refiere a un
procedimiento para la elaboración de restauraciones endodóncicas,
ortodóncicas y directas que se construyen sobre una red cerámica.
Partiendo de un monómero vítreo, este se rellena con un material
para conseguir una flexibilidad y resistencia a la abrasión
mejoradas. El material de infiltración puede ser por ejemplo un
vidrio que forme entonces una capa con una dureza de
300-600 KHN y un módulo de elasticidad en el
intervalo de 70-80 GPa. La resistencia a la rotura
por flexión se encuentra en el intervalo de 200-500
MPa. En el interior, la estructura debe presentar una resistencia a
la rotura por flexión de aproximadamente 150-80 MPa
y un módulo de elasticidad de 15-25 GPa. Tales
valores deben conseguirse por infiltración con un monómero y
subsiguiente endurecimiento. Así, se describe una estructura de dos
capas que presenta distintas propiedades. Productos
correspondientes no son conocidos hasta ahora.
El documento
EP-A-0 803 241 se refiere a un
material dental de una cerámica porosa que se rellena en un diente
artificial, un inlay, un onlay, una corona, un puente de corona o un
bloque, que es apropiado para un procesamiento CAD/CAM. Este
material se sinteriza, formándose poros interconectados entre sí. A
continuación se impregna con una resina sintética. Es un
inconveniente de estos productos descritos la definición y el
trazado no exacto de la red en que se basa. Esto conduce en muchas
realizaciones al empeoramiento de los datos
físico-técnicos en comparación con materiales
opuestos hoy usuales. El documento
US-A-5,843,348 se refiere a un
procedimiento para la fabricación de un material estructural
cerámico a partir de una suspensión cerámica. Este procedimiento
incluye el vaciado de una suspensión en un molde que está
configurado en forma de diente. La suspensión contiene partículas
de óxido de aluminio dispersadas en un medio que contiene agua
desionizada con un pH en el intervalo de 4-5 y
poli(alcohol vinílico) en una concentración de
0,5-1% en peso. Tras secado de la suspensión esta
se cuece en un horno a una temperatura en el intervalo de
1000-1400ºC para generar una red cerámica. La
estructura porosa se infunde con un vidrio de aluminosilicato de
lantano, de modo que se forma una capa de vidrio de un espesor en el
intervalo de 1-2 mm dentro de la red cerámica.
En Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry
se describen distintos procedimientos para la conservación de
estructuras de piedra porosas. A este respecto se impregnan los
objetos, p.ej. esculturas de piedra o mármol, con reactivos
hidrófobos como alquiltrialcoxisilanos y/o reactivos de acoplamiento
como ortosilicato de tetraetilo. Para la estabilización de la
estructura se infiltran además los poros a vacío con monómeros, por
ejemplo metacrilato de metilo. Tras el endurecimiento térmico a
presión los objetos son mecánicamente estables y sobre todo se
inhibe ampliamente la descomposición química por el cierre de los
poros.
La invención se plantea el objetivo de
proporcionar un material compuesto que presente una estructura sin
poros homogénea y propiedades que se encuentren entre materiales
poliméricos cerámicos y rellenos convencionalmente, y especificar
un procedimiento para la fabricación de este material compuesto.
Este objetivo se consigue con un material
compuesto con una matriz inorgánica no metálica porosa y un segundo
material, caracterizado porque
- -
- la matriz inorgánica no metálica porosa posee una resistencia a la rotura por flexión de \geq 40 MPa, medida conforme a la norma ISO 6 872,
- -
- el segundo material es un material orgánico que rellena los poros de la matriz porosa al menos parcialmente y
- -
- el material compuesto presenta un módulo de elasticidad E \geq 25 GPa medido conforme a la norma ISO 10 477.
\vskip1.000000\baselineskip
El material compuesto conforme a la invención es
ventajoso porque se consigue una nueva clase de material cuyas
propiedades se encuentran entre las de materiales cerámicos y de
plástico. Por ejemplo, esta clase de material se distingue por una
parte por una menor fragilidad que la cerámica y por otra parte por
una resistencia a la abrasión incrementada respecto a los polímeros
rellenados inorgánicamente actuales.
La fase inorgánico-no metálica
del material compuesto conforme a la invención forma una red que
posee una resistencia inherente (resistencia a la rotura por
flexión de la red porosa inorgánico-no metálica
antes de la infiltración) de \sigma \geq 40 MPa. De este modo
tiene lugar un incremento del módulo de elasticidad del material
compuesto en comparación con materiales compuestos rellenos
convencionalmente.
El material compuesto conforme a la invención
presenta preferiblemente una resistencia a la rotura por flexión de
\sigma \geq 100 MPa, medida conforme a la norma ISO 6 872.
Los poros de la red porosa ocupan un volumen del
5% al 85% en volumen, preferiblemente del 10 al 50% en volumen, en
especial del 15 al 35% en volumen. Una ventaja de una porosidad
ajustable de la red inorgánico-no metálica es la
proporción de polímero que se correlaciona con ella en el material
compuesto posterior. El incremento de la proporción de polímero
está asociada a un incremento de la resiliencia y a la disminución
del peso específico del material compuesto.
Típicamente los poros de la red
inorgánico-no metálica del material compuesto
conforme a la invención presentan un tamaño de poro de 0,2 a 25
\mum, preferiblemente de 0,5 a 10 \mum. Los tamaños y formas de
los poros a emplear dependen de la combinación de material de
inorgánico y polímero, del ángulo de humectación entre inorgánico y
monómero o polímero, del tratamiento previo y del procedimiento de
infiltración utilizado.
La red inorgánico-no metálica
porosa como capa intermedia para el material compuesto conforme a la
invención puede obtenerse por ejemplo por sinterización de
substancias o mezclas de substancias pulveriformes inorgánicas, en
especial cerámicas, finalizándose el proceso de sinterización en
especial antes de la formación de poros cerrados. Preferiblemente
además el proceso de sinterización solo se finaliza después de la
fase de formación de puentes de sinterización o de la
vitrificación, que típicamente va asociada a una variación brusca de
la resistencia inherente de la red inorgánico-no
metálica.
Preferiblemente se utilizan substancias o
mezclas de substancias pulveriformes inorgánicas con tamaños de
grano que presentan una distribución bimodal, p.ej. tamaños de grano
finos y gruesos. A este respecto los granos finos presentan una
mayor actividad de sinterización, los granos gruesos determinan la
forma de los poros.
La red inorgánico-no metálica
del material compuesto conforme a la invención presenta en una forma
de realización preferida substancias o mezclas de substancias
pulveriformes inorgánicas que tienen un tamaño de grano de 0,2
\mum a 25 \mum. Los valores d_{50} típicos (granulometría
láser) de los materiales de partida utilizados se encuentran entre
0,5 y
5 \mum.
5 \mum.
La red inorgánico-no metálica
del material compuesto conforme a la invención ha sido construida
preferiblemente por al menos dos mezclas de polvos distintas con
diferentes temperaturas de sinterización. La actividad de
sinterización se determina por los componentes del polvo que funden
a menor temperatura.
Los poros de la red
inorgánico-no metálica presentan ventajosamente
superficies que poseen propiedades hidrófobas. Las propiedades
hidrófobas pueden conseguirse por ejemplo por silanización
superficial. Las superficies hidrófobas incrementan la
humectabilidad de la red porosa con monómeros.
La silanización se realiza sencillamente
mediante un agente de silanización en fase líquida.
Para la silanización de la red
inorgánico-no metálica porosa se utiliza un
alcoxilano o un halogenosilano, preferiblemente
3-metacriloxipropil-trimetoxisilano.
La fase orgánica del material compuesto conforme
a la invención es en especial un polímero orgánico que se forma
mediante prepolímeros, oligómeros o monómeros in situ en los
poros de la red porosa por polimerización. El polímero orgánico se
forma a partir de monómeros térmicamente polimerizables y/o mediante
reacciones de inicio inducibles químicamente de monómeros
polimerizables y/o mediante monómeros condensables.
El material compuesto conforme a la invención es
preferiblemente isótropo. De este modo no tienen lugar los
inconvenientes de los materiales compuestos anisótropos actuales
que, p.ej., en la solicitación contra la dirección preferencial
presentan solo bajas resistencias. En consecuencia es concebible que
pueda introducirse una anisotropía selectiva en el material
compuesto conforme a la invención. Esto puede realizarse p.ej.
introduciendo fibras que se reticulan selectivamente en otras
direcciones espaciales. Además, usando hornos de gradiente para la
constitución de la red inorgánico-no metálica es
posible la fabricación de materiales de gradiente continuos.
El material compuesto conforme a la invención
puede presentar coadyuvantes, como antioxidantes y pigmentos
adecuados para el respectivo fin de aplicación.
El material compuesto conforme a la invención
puede fabricarse p.ej. mediante un procedimiento como sigue:
- -
- Preparación del material de partida inorgánico-no metálico,
- -
- Procedimiento de conformación de la fase inorgánico-no metálica, en húmedo p.ej. de barbotina o en seco p.ej. prensado isostático, dado el caso usando un sistema aglutinante adecuado,
- -
- Sinterización de la red inorgánico-no metálica al grado de sinterización y porosidad deseados,
- -
- finalizándose el proceso de sinterización antes de que se formen poros substancialmente cerrados en el producto de sinterización,
\newpage
- -
- y después de que se haya alcanzado la fase de formación de puentes de sinterización y/o de vitrificación,
- -
- el producto de material inorgánico-no metálico poroso obtenido se reviste primeramente con un humectante, preferiblemente silanos con un grupo funcional adecuado,
- -
- entonces la red inorgánico-no metálica se infiltra totalmente con monómeros,
- -
- y a continuación se polimeriza con un procedimiento adecuado, como p.ej. polimerización en caliente o microondas.
\vskip1.000000\baselineskip
En el procedimiento conforme a la invención como
material inorgánico se utilizan p.ej. cerámicas de óxidos, vidrios,
porcelanas, cerámicas no de óxidos y combinaciones de los
mismos.
En el procedimiento conforme a la invención se
utilizan en especial materiales inorgánicos pulveriformes con un
tamaño de grano de 0,2 \mum a 25 \mum, preferiblemente de 0,5 a
10 \mum (valores d_{50} determinados mediante granulometría
láser).
Preferiblemente conforme a la invención el
material orgánico se infiltra en el material inorgánico sinterizado
en forma líquida.
El humectante se presenta preferiblemente en
solución. Una ventaja de la dilución se encuentra en la viscosidad
reducida.
El humectante debe contener un grupo funcional
con capacidad de acoplamiento.
Conforme a la invención se introducen monómeros
o prepolímeros orgánicos en la red inorgánico-no
metálica sinterizada y se polimerizan en los poros de la red dando
el material orgánico.
El material orgánico puede introducirse conforme
a la invención en el material inorgánico sinterizado por
infiltración a presión. La ventaja consiste en la rápida, total y
homogénea penetración. Puede resultar una ventaja según el objetivo
planteado llevar a cabo la polimerización a presión.
Dado el caso puede someterse a vacío antes de la
infiltración tanto la red inorgánico-no metálica
como también el monómero orgánico.
Como monómeros se utilizan a este respecto
preferiblemente compuestos orgánicos que presentan al menos una
unidad estructural etilénicamente insaturada, al menos una unidad
estructural condensable o al menos una unidad estructural
polimerizable con apertura de anillo o combinaciones de las
mismas.
Son conocidos sistemas iniciadores adecuados
para la polimerización y tomarse de la literatura
correspondiente.
Para la fabricación de materiales translúcidos
adecuados para fines dentales, conforme a la invención como
material inorgánico se utilizan polvos y fritas que contienen
feldespato y como compuesto orgánico bismetacrilatos así como
compuestos que contienen peróxido como iniciadores.
Es también objeto de la invención un material
compuesto para aplicaciones dentales que pueda obtenerse mediante
el procedimiento conforme a la invención.
El material compuesto conforme a la invención
puede utilizarse preferiblemente para fines dentales, como p.ej.
para inlays, onlays, coronas y puentes.
Los materiales compuestos fabricados conforme a
la invención pueden utilizarse entre otras cosas para el bonificado
superficial de materiales cerámicos y metálicos, materiales
compuestos y plásticos como elementos constructivos con nuevas
propiedades como p.ej. módulo de elasticidad, comportamiento de
abrasión, peso específico, estabilidad de forma a temperaturas
elevadas. Otras realizaciones son elementos insonorizantes y
termoaislantes, cojinetes de frición, elementos para amortiguación
de vibraciones, aislantes eléctricos, etc.
En especial el material compuesto conforme a la
invención se utiliza como cojinete de fricción, para el
termoaislamiento y/o la insonorización, o como amortiguador de
vibraciones.
La matriz inorgánico-no metálica
porosa utilizable para la fabricación del material compuesto
conforme a la invención con una resistencia a la rotura por flexión
de \geq 40 MPa, medida conforme a la norma ISO 6 872, puede
servir como producto intermedio.
Preferiblemente la matriz
inorgánico-no metálica porosa se forma con cerámicas
de óxidos, vidrios, porcelanas, cerámicas no de óxidos o
combinaciones de los mismos.
Los poros de la matriz
inorgánico-no metálica porosa ocupan un volumen del
5% al 85% en volumen, preferiblemente del 10 al 50% en volumen, en
especial del 15 al 35% en volumen.
Un procedimiento para la fabricación de una
matriz inorgánico-no metálica porosa conforme a la
invención presenta los pasos de
- -
- en el que se mezcla un material inorgánico-no metálico con un aglutinante eliminable formando un material moldeable,
- -
- se elimina el aglutinante obteniéndose una estructura inorgánico- no metálica porosa,
- -
- la estructura inorgánica no metálica porosa se sinteriza,
- -
- formándose la matriz inorgánico-no metálica porosa.
\vskip1.000000\baselineskip
Un procedimiento para el moldeo de objetos
usando la matriz inorgánico- no metálica porosa conforme a la
invención está caracterizado porque
- -
- se mezcla un material inorgánico no metálico con un aglutinante eliminable formando un material moldeable,
- -
- el material moldeable se pone en contacto con un objeto que se va a moldear de modo que el objeto que se va a moldear se moldea en forma negativa en el material moldeable,
- -
- el material moldeable con la forma obtenida del objeto moldeado se desprende y entonces se elimina el aglutinante
- -
- después dado el caso se sinteriza e infiltra la estructura obtenida tras la eliminación del aglutinante.
\vskip1.000000\baselineskip
En una variante del procedimiento indicado se
obtiene un procedimiento para la replicación de objetos. A este
respecto se lleva a cabo primeramente el procedimiento para el
moldeo de objetos. La matriz obtenida de este modo se automoldea
obteniéndose una réplica del objeto a replicar. Pero también puede
partirse de un amoldadamiento de un objeto obtenido de otro modo
obteniendo una forma negativa que entonces se moldea conforme al
procedimiento de moldeado conforme a la invención y dado el caso se
consolida.
Puede utilizarse también una mezcla de
substancias o mezclas de substancias pulveriformes inorgánicas no
metálicas y aglutinante eliminable. Esta mezcla se caracteriza
porque las substancias o mezclas de substancias pulveriformes
inorgánicas no metálicas presentan un tamaño de grano d_{50} de
0,2 \mum a 25 \mum y el aglutinante está presente en una
cantidad de 2% en peso a 50% en peso, referida al peso total de la
mezcla.
Las substancias o mezclas de substancias
pulveriformes inorgánicas no metálicas son preferiblemente cerámicas
de óxidos, vidrios, porcelanas, cerámicas no de óxidos o
combinaciones de las mismas.
Preferiblemente se utilizan substancias o
mezclas de substancias pulveriformes inorgánicas con tamaños de
grano que presentan una distribución bimodal.
Las substancias o mezclas de substancias
pulveriformes inorgánicas no metálicas para la preparación de la
pasta conforme a la invención presentan en especial un tamaño de
grano d_{50} de 0,5 a 5 \mum medido por granulometría
láser.
En la mezcla para la preparación de la pasta
pueden estar presentes al menos dos polvos y/o mezclas de polvos
distintos con distintas temperaturas de sinterización. En la pasta
conforme a la invención están contenidos aditivos que permiten un
endurecimiento escogido conforme al estado de la técnica.
Mediante la matriz inorgánica no metálica porosa
pueden obtenerse cuerpos de moldeo que poseen propiedades
ventajosas y son también objeto de la invención. Los cuerpos de
moldeo conforme a la invención pueden fabricarse a partir de
feldespatos o feldespatoides naturales y/o sintéticos sinterizados
porosos con una porosidad correspondiente a un volumen de 5% en
volumen a 85% en volumen, preferiblemente de 10 a 50% en volumen, en
especial de 15 a 35% en volumen. Por infiltración con monómeros
adecuados y subsiguiente polimerización pueden fabricarse
materiales transparentes adecuados para aplicación dental (p.ej. uso
como inlays, onlays, coronas o puentes de superficie de tipo
barnizada).
Especialmente ventajosos son cuerpos de moldeo
con varias capas con distintas propiedades en las capas que pueden
obtenerse por aplicación de distintas pastas con distintos
componentes de matriz inorgánico-no metálicos
resultantes subsiguientes a sinterización. La fabricación del
material compuesto completo se realiza entonces como ya se ha
descrito.
También pueden fabricarse conforme a la
invención cuerpos de moldeo con propiedades que varían de modo
continuo y son objeto de la invención. Estos cuerpos de moldeo
pueden obtenerse mediante p.ej. sinterización de la matriz
inorgánico-no metálica en un horno de gradiente.
También el diente natural es anisótropo y está constituido por
varias capas distintas. Típicamente los cuerpos de moldeo conforme a
la invención se fabrican como sigue
- -
- Preparación del trabajo en la boca, aplicación de un agente de desmoldeo
- -
- en cavidades moldeo directo en la boca mediante la pasta conforme a la invención
- -
- endurecimiento o fraguado del cuerpo de moldeo, retirada de la cavidad
- -
- sinterización a porosidad con eliminación del aglutinante por cocido.
- -
- en coronas y puentes: moldeo de la preparación
- -
- elaboración del modelo patrón
- -
- construcción de la restauración sobre el modelo mediante pasta conforme a la invención
- -
- sinterización del trabajo a porosidad con eliminación del aglutinante por cocido.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención se explica más detalladamente con
ayuda de los siguientes ejemplos.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Se agita un óxido de aluminio bimodal con un
d-50 de aprox. 2,5 \mum con agua destilada y
aditivos habituales (aquí ácido cítrico y Darvan) así como
ultrasonidos formando una suspensión idónea como barbotina. Con esta
suspensión se vaciaron tres moldes de Delrin con las medidas
1,2x4x20 mm. Tras secado se desmoldearon las piezas y se cocieron a
una temperatura punta de 1120ºC y un tiempo de permanencia de 2
horas.
Las piezas porosas cocidas se impregnaron
entonces con una solución al 5% de
metacriloxipropil-trimetoxisilano y se secaron
nuevamente. Después de esto las piezas se sometieron a vacío y se
infiltraron con una mezcla 1:1 previamente sometida a vacío de
dimetacrilato de uretano y dimetacrilato de trietilenglicol durante
la noche a temperatura ambiente y a continuación se polimerizó
durante un periodo de 17 horas, ascendiendo la temperatura punta a
80ºC.
Las piezas mostraron en una máquina de ensayo
Universal de la firma Zwick una resistencia media a la flexión de
300,15 MPa y un módulo de elasticidad de 76,23 GPa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Se agita un óxido de
magnesio-aluminio de espinela bimodal con un
d-50 de aprox. 2,5 \mum con agua destilada y
aditivos habituales (aquí ácido cítrico y Darvan) así como
ultrasonidos formando una suspensión idónea como barbotina. Con
esta suspensión se vaciaron tres moldes de Delrin con las medidas
1,2x4x20 mm. Tras secado se desmoldearon las piezas y se cocieron a
una temperatura punta de 1180ºC y un tiempo de permanencia de 2
horas.
Las piezas porosas cocidas se impregnaron
entonces con una solución al 5% de
metacriloxipropil-trimetoxisilano y se secaron
nuevamente. Después de esto las piezas se sometieron a vacío y se
infiltraron con una mezcla 1:1 previamente sometida a vacío de
dimetacrilato de uretano y dimetacrilato de trietilenglicol durante
la noche a temperatura ambiente y a continuación se polimerizó
durante un periodo de 17 horas, ascendiendo la temperatura punta
a
80ºC.
80ºC.
Las piezas mostraron en una máquina de ensayo
Universal de la firma Zwick una resistencia media a la flexión de
256,87 MPa y un módulo de elasticidad de 82,89 GPa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
3
Se agita una mezcla bimodal de 67% de óxido de
aluminio y 33% de óxido de zirconio con un d-50 de
aprox. 2,5 \mum con agua destilada y aditivos habituales (aquí
ácido cítrico y Darvan) así como ultrasonidos formando una
suspensión idónea como barbotina. Con esta suspensión se vaciaron
tres moldes de Delrin con las medidas 1,2x4x20 mm. Tras secado se
desmoldearon las piezas y se cocieron a una temperatura punta de
1180ºC y un tiempo de permanencia de 2 horas.
Las piezas porosas cocidas se impregnaron
entonces con una solución al 5% de
metacriloxipropil-trimetoxisilano y se secaron
nuevamente. Después de esto las piezas se sometieron a vacío y se
infiltraron con una mezcla 1:1 previamente sometida a vacío de
dimetacrilato de uretano y dimetacrilato de trietilenglicol durante
la noche a temperatura ambiente y a continuación se polimerizó
durante un periodo de 17 horas, ascendiendo la temperatura punta a
80ºC.
Las piezas mostraron en una máquina de ensayo
Universal de la firma Zwick una resistencia media a la flexión de
287,42 MPa y un módulo de elasticidad de 79,12 GPa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
4
Se agita una mezcla bimodal de 2 fritas de
feldespato (frita 1 temperatura de cocido de aprox. 830ºC, 10% de
proporción en la mezcla y frita 2 temperatura de cocido de aprox.
1180ºC, 90% de proporción en la mezcla) con un d-50
de aprox. 4,5 \mum con un líquido de moldeado habitual (agua +
aditivo aglutinante) formando una suspensión idónea como barbotina.
Esta suspensión se sacudió en moldes metálicos con las medidas
25x5x1,6 mm. Tras secado se desmoldearon las piezas y se cocieron a
una temperatura punta de 940ºC y un tiempo de permanencia de aprox.
40 minutos.
Las piezas porosas cocidas se impregnaron
entonces con una solución al 5% de
metacriloxipropil-trimetoxisilano y se secó
nuevamente. Después de esto las piezas se sometieron a vacío y se
infiltraron con una mezcla 1:1 previamente sometida a vacío de
dimetacrilato de uretano y dimetacrilato de trietilenglicol durante
la noche a temperatura ambiente y a continuación se polimerizó
durante un periodo de 17 horas, ascendiendo la temperatura punta a
80ºC.
Las piezas mostraron en una máquina de ensayo
Universal de la firma Zwick una resistencia media a la flexión de
148,83 MPa y un módulo de elasticidad de 30,04 GPa.
Las piezas muestran una sobresaliente
translucidez y debido a sus propiedades ópticas son adecuadas para
restauraciones dentales estéticas.
Claims (17)
1. Material compuesto con una matriz inorgánica
no metálica porosa y un segundo material, caracterizado
porque
- -
- la matriz inorgánica no metálica porosa posee una resistencia a la rotura por flexión de \geq 40 MPa, medida conforme a la norma ISO 6 872,
- -
- el segundo material es un material orgánico que rellena los poros de la matriz porosa al menos parcialmente y
- -
- el material compuesto presenta un módulo de elasticidad E \geq 25 GPa medido conforme a la norma ISO 10 477.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Material compuesto conforme a la
reivindicación 1, caracterizado porque presenta una
resistencia a la rotura por flexión de \sigma \geq 100 MPa,
medida conforme a la norma ISO 6 872.
3. Material compuesto conforme a la
reivindicación 1 y/o 2, caracterizado porque el proceso de
sinterización solo se finaliza después de la fase de formación de
puentes de sinterización y/o de la vitrificación.
4. Material compuesto conforme a al menos una de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se utilizan
substancias o mezclas de substancias pulveriformes inorgánicas con
tamaños de grano que presentan una distribución bimodal.
5. Material compuesto conforme a al menos una de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las
substancias o mezclas de substancias pulveriformes inorgánicas
presentan un tamaño de grano d_{50} de 0,2 \mum a 25 \mum,
preferiblemente de 0,5 a 5 \mum, medido mediante granulometría
láser.
6. Material compuesto conforme a al menos una de
las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la red
inorgánico-no metálica presenta una superficie
cubierta con un reactivo de acoplamiento que de este modo se
hidrofobiza y se provee de grupos funcionales.
7. Material compuesto conforme a al menos una de
las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el agente
de silanización es aminopropiltrietoxisilano, viniltrietoxisilano,
3-metacriloxipropil-trimetoxisilano
o una mezcla de los mismos.
8. Procedimiento para la fabricación de un
material compuesto conforme a al menos una de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizado porque comprende los siguientes
pasos:
- -
- preparación del material de partida inorgánico, preferiblemente en forma de polvo,
- -
- sinterización del material de partida inorgánico, finalizándose el proceso de sinterización antes de que se formen en el producto de sinterización poros substancialmente cerrados,
- -
- y que se haya alcanzado la fase de formación de puentes de sinterización y/o de vitrificación,
- -
- la superficie de la matriz inorgánica no metálica se cubre con un reactivo de acoplamiento,
- -
- la matriz inorgánica no metálica porosa y superficialmente modificada así obtenida se infiltra con material orgánico y
- -
- después de esto el material orgánico se consolida.
\vskip1.000000\baselineskip
9. Procedimiento conforme a la reivindicación 8,
caracterizado porque se llevan monómeros o prepolímeros al
material inorgánico sinterizado y se polimerizan en los poros del
material inorgánico sinterizado dando el material orgánico.
10. Procedimiento conforme a la reivindicación
9, caracterizado porque la polimerización se lleva a cabo a
presión.
11. Procedimiento conforme a la reivindicación 9
y/o 10, caracterizado porque como monómeros se utilizan
compuestos orgánicos que contienen al menos una unidad estructural
etilénicamente insaturada, al menos una unidad estructural
condensable y/o al menos una unidad estructural polimerizable con
apertura de anillo.
\newpage
12. Procedimiento conforme a la reivindicación 9
a 11, caracterizado porque se utilizan monómeros
polimerizables por radicales como acrilatos, metacrilatos, junto
con formadores de radicales como iniciadores, como compuestos
azoicos o peróxidos.
13. Procedimiento conforme a al menos una de las
reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque como material
inorgánico se utilizan polvos y fritas que contienen feldespato y
como compuesto orgánico bismetacrilatos así como compuestos que
contienen peróxido como iniciadores.
14. Uso de un material compuesto conforme a al
menos una de las reivindicaciones 1 a 7 para fines dentales, p.ej.
para inlays, onlays, coronas y puentes.
15. Uso de un material compuesto conforme a al
menos una de las reivindicaciones 1 a 7 como cojinete de fricción,
como termoaislamiento y/o insonorización, amortiguador de
vibraciones así como para el bonificado superficial de metales,
materiales compuestos y materiales cerámicos.
16. Cuerpo de moldeo de varias capas de un
material compuesto conforme a alguna de las reivindicaciones 1 a 7,
con varias capas con distintas propiedades en las capas que se
obtiene por cocido de una matriz homogénea en un horno de
gradiente.
17. Procedimiento para la fabricación de un
cuerpo de moldeo con varias capas con distintas propiedades en las
capas conforme a la reivindicación 16, en el que se realiza una
conformación del cuerpo de moldeo mediante endurecimiento de
distintas capas y aplicación de nuevas capas con otros materiales de
partida con otras propiedades físico-técnicas y se
cuece una matriz homogénea de un material inorgánico no metálico
poroso en un horno de gradiente.
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