Le document traite des alliages dentaires, en se concentrant sur les alliages précieux, non précieux et de titane utilisés en prothèse dentaire. Il couvre leur classification, composition, propriétés physiques, mécaniques et biologiques, ainsi que leurs indications cliniques. Les alliages précieux demeurent essentiels en odontologie prothétique malgré la compétition avec d'autres matériaux modernes.

1. UNIVERSITÉ BADJI MOKHTAR – ANNABA -
Faculté de Médecine
Département de Chirurgie dentaire
Service de prothèse
Les alliages dentaires
Présenté par: Rt Neciri.B. Encadré par: Dr Bentaher

2. Plan de travail
Introduction
I- LES ALLIAGES PRECIEUX
1-Classification
2- Notions de caratage
3- Composition
4- Rôles des constituants
5- Propriétés physiques et mécaniques
6- Propriétés thermiques
7- Corrosion chimique
8- Propriétés biologiques
9- Indications
II- LES ALLIAGES NON PRÉCIEUX
1- Composition
2- Classification

3. Plan de travail
3- Rôles des constituants
3-1- Eléments constituant la matrice dendritique et interdendritique
3-2- Eléments participant à la formation des précipités dans la matrice
4- Propriétés physiques et mécaniques des alliages NI-CR et CO-CR
5- Corrosion chimiques
6- Propriétés biologiques
7- Indications
III. LES ALLIAGES DE TITANE
1- Propriétés physiques et mécaniques
2- Corrosion chimique
3- Propriétés biologiques
CONCLUSION

4. Introduction
Les alliages représente une grande partie des
matériaux de restauration dentaire, notamment
l’or qui l’un des plus ancien à être utilisé en
dentisterie. Cependant l’utilisation des alliages
diffère tant pour la restauration en OC (inlay), pour
la restauration des édentations en prothèse
conjointe (couronnes et ponts …) ou bien amovible
(châssis métallique).D’ou l’intérêt de connaitre les
différentes propriétés de ces alliages.

5. I- LES ALLIAGES PRECIEUX :
Chimiquement, ce sont essentiellement, soit des
alliages ternaires Au-Ag-Cu, soit des alliages
plus complexes avec adjonctions mineures de
palladium, de platine et de zinc.

6. I- LES ALLIAGES PRECIEUX :
1-Classification :
Selon la spécification n° 5 de l'A.D.A., les alliages
d'or sont divisés en quatre types en fonction
de leur dureté (Vickers):
Type I mou : 50 < V.H.N. < 90
Type II moyen : 90 < V.H.N. < 120
Type III dur : 120 < V.H.N. < 150
Type IV extra-dur : 150 < V.H.N.

7. I- LES ALLIAGES PRECIEUX :
2- Notions de caratage :
Le caratage : Un “carat” représente 1/24 de
teneur en Or donc 18 carats représentent
18/24 soit 75 % de sa teneur en Or.
L’or ne peut être modelé dans sa forme pur, d’où
l’intérêt du caratage.

8. I- LES ALLIAGES PRECIEUX :
3- Composition :
Comme le montre le tableau, dans les quatre
types d'alliages, le pourcentage global d'or et
de platine ne doit pas être inférieur à un
minimum établi pour que les propriétés
mécaniques et électrochimiques soient
compatibles avec leur usage buccal.

9. I- LES ALLIAGES PRECIEUX :
3- Composition :
Tableau1. Composition des alliages d'or. (D'après EICK, CAUL et DICKSON.)

10. I- LES ALLIAGES PRECIEUX :
4- Rôles des constituants :
• L'or (Au)
Inerte chimiquement, il augmente la résistance à la corrosion. Il confère à l'alliage sa
ductilité et augmente la densité. Il élève la température de fusion.
• Le platine (Pt)
Inerte chimiquement, il augmente la dureté.
Additionné à l'or, il améliore encore la résistance à la corrosion.
Son utilisation est limitée car il élève le point de fusion et, au-delà de 12 %, il blanchit
l'alliage.
• Le palladium (Pd)
Son rôle est similaire à celui du platine. Très peu actif chimiquement, il augmente la
dureté et la température de fusion de l'alliage.
Il blanchit l'alliage plus que tout autre constituant (il suffit de 5 à 6 % de palladium pour
le blanchir complètement).

11. I- LES ALLIAGES PRECIEUX :
4- Rôles des constituants :
• L'argent (Ag)
Actif chimiquement, il contribue à la ductilité de l'alliage. L'argent tend à
blanchir l'alliage (métal blanc).
• Le cuivre (Cu)
Très actif chimiquement, il augmente la résistance mécanique et la dureté de
l'alliage. Il diminue sa densité.
Il abaisse le point de fusion de l'alliage.
Le cuivre diminue la résistance à la corrosion de l'alliage (son utilisation doit
donc être limitée).
• Le zinc (Zn)
Très réactif chimiquement, il blanchit l'alliage et joue un rôle de désoxydant. Il
abaisse la température de fusion et diminue la densité de l'alliage.

12. I- LES ALLIAGES PRECIEUX :
5- Propriétés physiques et mécaniques :
Tableau 2. Propriétés mécaniques des alliages d'or. (D'après Combe et la spécification n° 5 de l'A.D.A.)

13. I- LES ALLIAGES PRECIEUX :
6- Propriétés thermiques :
 Intervalle de fusion : selon la spécification n° 5 de l'association
dentaire américaine la température minimum de début de
fusion doit être de 930°C pour le type I, de 900°C pour les
types II et III, et de 870°C pour le type IV. Quant aux alliages
d'or pour céramo-métalliques leur intervalle de fusion
dépasse 1 000°C.
 Dilatométrie thermique : le coefficient de dilatométrie
thermique peut varier de 18 à 19 x 10~6/°C selon les types,
alors que celui de l'or pur est de 14,3 x 10-6/°C et celui de la
dent de 11,2 x 10-6/°C.

14. I- LES ALLIAGES PRECIEUX :
6- Propriétés thermiques :
 Retrait de coulée : le retrait linéaire de coulée peut varier de 1,37 à 1,56 %
entre le type II et le type I avec 1,42 % pour le type III. Il semble qu'en
moyenne, un retrait de coulée de 1,4 + 0,2 % soit acceptable, quoique
cette variation ne soit pas négligeable.
 Conductibilité thermique : elle représente près de 50 fois celle de la
dentine et plus de 25 fois celle de l'émail, mais semblable à celle de
l'amalgame.
 Conductibilité électrique : la conductibilité électrique augmente avec le
degré d'ordre qui rétablit la périodicité du potentiel interne. La
conductibilité de la phase Au-Cu est de 20 X 204 Ω.cm (Haugton et Payne),
soit trois fois plus grande que celle de l'alliage désordonné.

15. I- LES ALLIAGES PRECIEUX :
7- Corrosion chimique :
La corrodabilité des alliages d'or augmente par paliers
lorsque la teneur en or diminue (règle de Tammann).
Sur le plan de la corrosion électrochimique le
traitement d'homogénéisation semble absolument
nécessaire, si l'on veut éviter le ternissement en
bouche des pièces coulées.
D'autre part, le couplage avec des métaux moins nobles
est à éviter sous peine d'entraîner leur altération.

16. I- LES ALLIAGES PRECIEUX :
8- Propriétés biologiques :
Les alliages d'or sont très bien tolérés en bouche à
condition que la teneur globale en or et en métaux
nobles du groupe du platine ne soit pas inférieure à
75% Toutefois pour éviter les phénomènes subjectifs
liés à la corrosion électrochimique (goût métallique,
picotement de la langue...), il est préférable
d'homogénéiser l'alliage avant sa mise en bouche.

17. I- LES ALLIAGES PRECIEUX :
9- Indications :
 Type I : inlays proximaux sur incisives (classe III) et
inlays de collets (classe V).
 Type II : inlays de tous types et reconstructions
unitaires.
 Type III : couronnes et travées de longue portée,
inlays et onlays moyens d'ancrages de bridge.
 Type IV : châssis métalliques coulés, barres linguales
et crochets coulés.
 Ors spéciaux pour couronnes céramo-métalliques.

18. II- LES ALLIAGES NON PRÉCIEUX :
Deux grandes classes d'alliages peuvent être distinguées:
les alliages à base de nickel-chrome et les alliages à base
de cobalt-chrome.
Les alliages nickel-chrome, encore appelés "superalliages",
se sont développés dans l'industrie vers 1930 pour
répondre aux besoins d'alliages inoxydables résistants à
haute température.
Les alliages cobalt-chrome, improprement désignés sous le
nom commercial déposé de "stellites" ont été utilisés
dans leur première application odontologique dans la
confection des châssis métalliques de prothèse amovible
partielle.

19. II- LES ALLIAGES NON PRÉCIEUX :
1- Composition :
Pour les chrome-cobalt, chimiquement ce sont
essentiellement des alliages base cobalt, soit
ternaires, chrome-cobalt-molybdène (alliages
classiques) soit, quaternaires chrome-cobalt-nickel-
molybdène (alliages récents).
Les compositions pondérales des différents alliages non
précieux sont variables selon les fabricants.

20. II- LES ALLIAGES NON PRÉCIEUX :
1- Composition :
Tableau 3. — Composition de quelques alliages chrome-cobalt. (D'après Monographie du cobalt et selon Civjan et coll.)

21. II- LES ALLIAGES NON PRÉCIEUX :
1- Composition :
Tableau 3. — Composition de quelques alliages nickel-chrome.

22. II- LES ALLIAGES NON PRÉCIEUX :
2- Classification :
Dès 1979, Burdairon et Degrange proposaient de les classer en
trois groupes :
 Les alliages nickel-chrome-fer contenant, comme éléments d'addition,
du bore, du manganèse et du fer.
 Les alliages nickel-chrome contenant de l'aluminium et du molybdène,
avec parfois des additions de béryllium, de titane, de tantale et de
tungstène.
 Les alliages nickel-chrome riches en nickel, contenant du silicium et du
bore.
Plus récemment, Meyer et Degrange, ont réactualisé les
spécialités commerciales de la classification de 1979.

23. II- LES ALLIAGES NON PRÉCIEUX :
3- Rôles des constituants :
Les alliages cristallisent en donnant des structures
dendritiques.
Parfois au sein de cette matrice dendritique peuvent
apparaître des précipitations plus ou moins fines de
composés intermétalliques.
Les zones interdendritiques sont constituées par des
précipités massifs ou par des eutectiques lamellaires.
C'est à leur niveau que l'on observe des ruptures de
type fragile.

24. II- LES ALLIAGES NON PRÉCIEUX :
3-1- Eléments constituant la matrice dendritique et
interdendritique :
Le nickel constitue avec le chrome et le molybdène la
matrice dendritique et interdendritique des alliages
Ni-Cr-Mo, sous la forme d'une solution solide de
substitution.
Il en est de même pour le Cobalt au sein des alliages
Co-Cr-Mo.

25. II- LES ALLIAGES NON PRÉCIEUX :
3-2- Eléments participant à la formation des précipités dans la matrice :
Ces éléments sont le molybdène, le chrome, le silicium, le bore, le carbone et
l'aluminium.
 Le molybdène associé au nickel et au chrome participe à la formation des
phases intermédiaires qui se forment dans les zones interdendritiques des
alliages base NiCo.
 Le carbone participe également avec le chrome et le molybdène à la
formation des carbures principalement du type M23C6.
 Le silicium peut également former avec le nickel des précipités très fins
Ni3B-Ni5Si2 dans ces zones. Il améliore la coulabilité.
 Le bore forme avec le nickel des composés intermétalliques Ni3B qui
contribuent à abaisser le point de fusion de l’alliage.
 Le chrome va conférer à l'alliage la résistance à haute température.

26. II- LES ALLIAGES NON PRÉCIEUX :
4- Propriétés physiques et mécaniques des alliages NI-CR et CO-CR :
Les propriétés des alliages Ni-Cr et Co-Cr sont reportées dans le tableau
suivant
Tableau 4. Propriétés mécaniques des alliages non précieux

27. II- LES ALLIAGES NON PRÉCIEUX :
Parmi les propriétés thermiques, le coefficient d'expansion
thermique (CET) intéresse plus particulièrement les alliages
destinés à la technique céramo-métallique. Les valeurs du CET
sont comparables à celles des alliages précieux et permettent
donc l'utilisation des mêmes céramiques.
Tableau 5. Coefficient d'expansion thermique (CET) des alliages non précieux

28. II- LES ALLIAGES NON PRÉCIEUX :
Les intervalles de fusion et les températures de coulée figurent
dans le tableau. Ces dernières ne constituent plus des
difficultés particulières si elles sont comparées à celles des
alliages précieux, les systèmes de chauffe actuels permettant
d'atteindre aisément ces températures.
Tableau 6. Températures de fusion et de coulée des alliages non précieux

29. II- LES ALLIAGES NON PRÉCIEUX :
5- Corrosion chimiques :
Le chrome est le principal responsable de la passivité des
alliages nickel-chrome en milieu buccal. A partir d'une
teneur suffisante (13 %), c'est le recouvrement complet
de la surface de l'alliage par une fine pellicule d'oxyde qui
lui confère cette propriété.
La présence de molybdène augmente la résistance du
nickel à la corrosion dans des solutions d'acides
(chlorhydrique et sulfurique) ou dans des solutions
salines (chlorures de sodium) ou salivaires artificielles.

30. II- LES ALLIAGES NON PRÉCIEUX :
6- Propriétés biologiques :
Malgré les interrogations concernant l'innocuité des
alliages Ni-Cr et en particulier sur leur potentiel
allergisant (par rapport au nickel), on peut admettre
aujourd'hui que les alliages contenant plus de 20 %
de chrome peuvent être considérés comme stables
en milieu buccal, tout comme les alliages cobalt-
chrome.
Certains alliages nickel-chrome sont actuellement
commercialisés avec des certificats de
biocompatibilité.

31. II- LES ALLIAGES NON PRÉCIEUX :
7- Indications :
Les alliages chrome-cobalt (stellites), sont
essentiellement destinés à la confection des châssis
métalliques en prothèse adjointe et a la réalisation
d’arcs et de ressorts en orthopédie dento-faciale.
Les alliages nickel-chrome quand a eux sont mieux
adaptés pour la réalisation des prothèses conjointes
coulées et d’infrastructure céramo-métalliques. Leur
grandes rigidité sous faible épaisseur permettent une
moindre mutilation coronaire, ce qui leur confer un
gros avantage sur le plan parodontal.

32. III- LES ALLIAGES DE TITANE :
Actuellement, dans le domaine médical, le titane et ses
alliages ont pris une place de plus en plus importante
car ce sont des matériaux alliant la biocompatibilité à
de bonnes propriétés physiques et mécaniques.
Le titane employé en odontologie est le plus souvent
soit "pur" soit "allié". Le titane dit "pur" ou "non
allié", ou plus exactement titane commercialement
pur (Ti-cp).

33. III- LES ALLIAGES DE TITANE :
1- Propriétés physiques et mécaniques :
Parmi les propriétés physiques et mécaniques du titane non allié, il convient
de noter :
● Une masse spécifique faible (ρ= 4,5 g.cm-3), deux fois plus faible que celle
des alliages chrome-cobalt. A volume égal, le poids des éléments
prothétiques en titane est pratiquement deux fois moindre que ceux
réalisés en alliage Ni-Cr ou Co-Cr et environ quatre fois moindre que ceux
réalisés en alliage base Au.
● Un point de fusion élevé (aux environs de 1720 °C selon le degré de
pureté).
● Une conduction thermique très inférieure aux autres alliages utilisés en
prothèse. Cette conduction thermique constitue un inconvénient par
rapport aux alliages Co- Cr utilisés lors de la confection de plaques
métalliques coulées.
● Une dureté comparable à celle des alliages précieux base or et bien
inférieure à celle des alliages non précieux (210 à 465 HVN).

34. III- LES ALLIAGES DE TITANE :
2- Corrosion chimique :
La tenue du titane à la corrosion est très satisfaisante en
milieu biologique, toutefois la présence de fluorures en
milieu acide diminue cette résistance.
Le comportement vis-à-vis de la corrosion du titane,
commercialement pur, coulé, semble être similaire à
celui des pièces usinées. En revanche, la rugosité affecte
de manière significative son comportement.
3- Propriétés biologiques :
Il est reconnu de façon unanime que le titane et les alliages
de titane présentent une bonne biocompatibilité.

35. CONCLUSION
Les alliages précieux, quoique concurrencés dans
quelques indications par les matériaux non
métalliques, organiques ou céramiques, restent
aujourd'hui, d'une incontournable actualité en
odontologie prothétique.
Les alliages, de par leur mise en œuvre simple et
éprouvée et leurs propriétés mécaniques, restent des
matériaux de référence en matière prothétique. Leur
polyvalence face aux différentes situations cliniques
restant inégalée, ils sont encore, de très loin, les plus
employés en prothèse dentaire.