Korrosion. Definition der Korrosion. Natur der Korrosion

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1 Korrosion Definition der Korrosion Korrosion ist die Veränderung eines Werkstoffs, die durch unbeabsichtigten chemischen oder elektrochemischen Angriff hervorgerufen wird und von der Oberfläche ausgeht. Natur der Korrosion Chemische Korrosion Reaktion des Werkstoffs mit einem anderen Element Elektrochemische Korrosion Veränderung des Werkstoffs unter Beteiligung eines Elektrolyten

2 Folgen der Korrosion an Zahnersatz Verfärbung Mangelnde Ästhetik Mikrorisse Sprödigkeit Geringere Festigkeit Freisetzen von Metallionen Geschmacksirritation Biologische Reaktionen Chemische Korrosion Ursache: Bestreben der Metalle, Verbindungen einzugehen ( Rückkehr in den Erzzustand als Oxid oder Sulfid ) Wichtige Vorgänge: Oxidbildung Sulfidbildung Quecksilberschädigung

3 Oxidation Anlass: Vorwärmen von gezogenen Kronenhülsen (vor dem Löten) Zwischenglühen von Klammerdrähten (vor dem Biegen von engen Radien) Vorgänge: Oberflächliche Oxidierung der unedlen Legierungs-komponenten Oxidbildung schreitet längs Korngrenzen ins Innere der Legierung fort Mikrorisse entstehen Bruch bei weiterer Beanspruchung

4 Schwefelschädigung (1) Anlass: Vorwärmen/Gießen von Pd- und Ag-haltigen Legierungen in reduzierender Atmosphäre (z.b. Wurzelstifte vor Anguss) unter Verwendung gipshaltiger Einbettmasse Reduzierende Atmosphäre entsteht durch Kohlenstoffreste nach unvollständiger Wachsaustreibung Vorgänge: CaSO C CaS + 2 CO 2 (bei 500 C) Austauschreaktion: Ag 2 Sbzw. Ag 2 Pd 3 S entstehen (bevorzugt längs Korngrenzen) Folgen für Legierungen: Sprödheit Verringerte Mundbeständigkeit Geringe Warmfestigkeit Schwärzung Vorsichtsmaßnahmen: Vorwärmen in elektrisch beheiztem Ofen Vollständige Wachsaustreibung bei noch feuchter Einbettmasse

5 Quecksilberschädigung Anlass: Legen von Amalgamfüllungen in Gegenwart von Goldkronen oder Goldbrücken Vorgänge: Überschüssiges Hg benetzt Goldlegierung Diffusion von Hg längs der Korngrenzen Au-Amalgamierung Rissbildung Körner brechen aus Risserweiterung bei Kaubelastung Vorsichtsmaßnahmen: Hg-Überschuss vermeiden Goldrestauration abdecken

6 Elektrochemische Korrosion Rückblick Chemische Korrosion von Dentallegierungen tritt bei deren Verarbeitung auf Elektrochemische Korrosion von Dentallegierungen Spielt sich während der Funktion unter Einfluss von Speichel und Gewebsflüssigkeit ab Elektrochemische Korrosion ist gekennzeichnet durch Elektrode(n) (metallischer Zahnersatz) Elektrolyt(en) (Speichel, Gewebsflüssigkeit) Ladungstransport in Form von Elektronen (in Elektrode) und Ionen (im Elektrolyten)

7 Korrosionsreaktion Benötigt Ungleichgewicht entweder bei der Elektrode, im Elektrolyten oder bei beiden Einfachster Fall des Ungleichgewichts: Kombination zweier Halbelemente Galvanisches Element e - Zn ++ Quelle: Marxkors/Meiners, Taschenbuch der zahnärztlichen Werkstoffkunde, 4. Aufl., Hanser München 1993 Spannung entspricht Differenz der Normalpotentiale Stromfluss möglich über Leiter bzw. Elektrolyten

8 Die elektrochemische Spannungsreihe Element K Zn Cr Fe Co H Cu Ag Pd Hg Au P (V) -2,9-0,8-0,5-0,4-0,3 0,0 +0,4 +0,8 +0,8 +0,8 +1,4 unedel edel Auflösung in Säuren, H 2 beständig gegen nicht oxidierende Säuren

9 Korrosionselement Konfiguration 1 Elektrolyt 2 Elektroden mit Kontakt: e - Me ++ Quelle: Marxkors/Meiners, Taschenbuch der zahnärztlichen Werkstoffkunde, 4. Aufl., Hanser München 1993 Spannung bewirkt Stromfluss (Elektronen und Ionen) Korrosion, Auflösung der unedleren Elektrode Kontaktelement

10 Konzentrationselement (1) (Belüftungselement an Metall unedler als H 2 ) Speichel (O - reich) 2 Cu-Belag 2e - Cu 2+ Speichel (O - arm) 2 Legierung (Cu - haltig) Ungleiche Verhältnisse zwischen Oberfläche und Lochgrund Auflösung der anodischen Seite Bildung von metallischem Belag auf kathodischer Seite Lochkorrosion, Spaltkorrosion

11 Konzentrationselement (2) (Belüftungselement an Metall unedler als H2) 4 H3O + O2 Speichel (O2- reich) 6 H2O edle Deckschicht Kathode 2 Me (OH)2 8 H2O 4 e- Speichel (O2- arm) 2+ Me Anode Ungleiche Verhältnisse zwischen Oberfläche und Lochgrund Auflösung der anodischen Seite Bildung von Hydroxid-Belag Lochkorrosion, Spaltkorrosion 11

12 Beispiele für Belüftungselemente Wurzelstifte plus gegossener Aufbau Spaltbereich zwischen Klammerdraht und Kunststoff Spaltbereich zwischen Amalgamfüllung und Kavität Zementspalt oder Sulkusbereich von Gusskronen Korrosionsschutz Metallmix im Patientenmund vermeiden Bewährte Legierungen verwenden Auf materialgerechte Verarbeitung achten

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