FR2474480A1

FR2474480A1 - Masses ceramiques, notamment pour prothese dentaire

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Publication number: FR2474480A1
Application number: FR7707635A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-03-16
Filing date: 1977-03-15
Publication date: 1981-07-31
Also published as: US4321042A; SE414399B; CA1113970A; DE2711219C2; DE2639887A1; AU519024B2; BE852491A; AU2324477A; DE2711219A1; CH634219A5; IT1107716B; GB1573130A; DE2639887C2; FR2482082A1; SE7603291L; AT355711B; ATA170877A

Abstract

LA PRESENTE INVENTION A POUR OBJET DES MASSES CERAMIQUES SERVANT A FABRIQUER DES ELEMENTS DE PROTHESE. ELLE EST CARACTERISEE EN CE QUE CES MASSES CERAMIQUES SONT CONSTITUEES PAR UN MELANGE CONTENANT UNE MASSE CERAMIQUE DE BASE ET DES FIBRES MINERALES MINCES, DONT LA TEMPERATURE DE FUSION EST SUPERIEURE A LA TEMPERATURE DE GRESAGE DE LA MASSE CERAMIQUE DE BASE. ELLE SE RAPPORTE AUX PROTHESES DENTAIRES ET AUX PROTHESES OSSEUSES.

Description

La présente invention concerne des masses céramiques, en particulier leur

composition, un procédé de fabrication de masses céramiques et de mise en oeuvre de celles-ci, ainsi que des produits qui contiennent ces masses

céramiques, notamment des éléments de prothèse, un procédé pour leur fabri-

cation et leur utilisation ainsi que les techniques s'y rapportant. Les masses céramiques selon l'invention conviennent notamment pour la fabrication d'éléments de prothèse, de préférence des éléments qui sont mis en place dans le corps et qui sont notamment appropriés pour des implants dentaires. Les masses céramiques selon l'invention sont caractérisées par un mélange d'une masse céramique de base et de fibres minérales minces, dont la température de fusion est supérieure à la température de frittage des masses

céramiques de base. Lors de la fabrication des masses céramiques selon l'in-

vention, on doit veiller à ce que la masse céramique de base ne produise pas une dissolution des fibres dans la condition de fusion qu'elle prend au frittage Par l'expression "fibres minces", on entend des fibres dont l'épaisseur

est inférieure à environ 0,6 mm.

Dans la présente invention, les fibres peuvent se présenter sous la forme de filaments, de fibres longues, de fibres courtes, de fils, de fils sectionnés ainsi que de produits conditionnés tels que des fils en fibres longues, des mèches, des tresses, des nattes, des matelas de fibres, des feutres, des tissus qui sont incorporés à la matrice formée par les masses céramiques de base. Dans les cas normaux, il suffit d'incorporer à la masse céramique de base des fibres en courts tronçons de longueur comprise entre environ 0,1 et 60 mm, de préférence entre 1 et 30 mm. Lorsqu'il existe une répartition suffisamment uniforme, cela suffit généralement pour obtenir la résistance désirée pour les produits céramiques fabriqués à partir desdites masses. Cela est notamment valable pour la fabrication de masses poreuses comportant des surfaces qui permettent une croissance et une pénétration de la substance osseuse. Par une orientation des fibres dans la matrice, ce qui peut être réalisé lorsqu'on utilise les fibres dans une des formes précitées, on parvient, par contre, à améliorer notablement la résistance des produits formés par calcination des masses céramiques et à fabriquer des matériaux

composites de haute qualité, qui sont armés de fibres.

Des fibres classiques formées de matière organique ne conviennent pas pour la fabrication des masses selon l'invention car leurs points de fusion sont plus bas que les températures nécessaires pour la fusion par frittage des masses céramiques de base, ces températures étant généralement comprises entre 650 et 19000C. On reviendra encore dans la suite sur la composition des

masses céramiques de base utilisées dans le cadre de la présente invention.

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On a donné dans la suite une liste de fibres qui conviennent pour la fabrication des masses céramiques selon l'invention, cette liste étant fournie à titre non limitatif: - Des fibres pures de quartz, contenant 99, 99% de bioxyde de silicium, qui ne posent aucun problème du fait de leur grande résistance thermique et chi-

mique lorsqu'elles sont utilisées dans des implants.

- Des fibres de carbone, qui sont appelées, lorsque à la pureté la plus éle-

vée,fibres de graphique, et qui sont relativement peu coûteuses à fabri-

quer. Lorsqu'on utilise des fibres de carbone, qui ne posent physiologi-

quement aucun problème, il faut cependant veiller à ce qu'elles aient une grande conductibilité thermique et une haute conductivité électrique, ce qui présente un inconvénient dans certains cas. La mise en oeuvre des

fibres de carbone doit être réalisée sous vide pour éviter une oxydation.

- Des filaments métalliques, qui sont désignés par le terme 'fils;, confor-

mément à la norme DIN 60001 E pour des diamètres supérieurs ou égaux à

p. Lorsqueles fibres des masses céramiques selon l'invention sont cons-

tituées par des fils métalliques et lorsqu'on fait intervenir ces masses dans des implants, on doit veiller à utiliser une masse céramique de base qui mouille correctement à l'état liquide les fils métalliques de manière

que ceux-ci ne puissent, autant que possible, pas être libérés après soli-

dification des masses céramiques, car les métaux seraient attaqués et dis-

sous par les liquides du corps humain, ce qui pourrait provoquer ce qu'on appelle des métalloses.. Le risque de formation de telles métalloses n'est cependant pas aussi grand lorsque les filaments métalliques ne sont pas recouverts complètement par la masse céramique de base, car les fibres ne constituent qu'un faible pourcentage de la matière globale et, en outre,

elles sont incorporées en majeure partie dans la matrice céramique.

Cependant, du fait qu'il existe d'autres fibres avec lesquelles on exclut le risque de métallose, on n'utilise généralement pas des masses céramiques qui contiennent comme fibres des filaments métalliques pour constituer la couche extérieure d'éléments de prothèse, mais on les emploie comme noyaux

renforcés qui sont recouverts par les couches supérieures.

Comme exemples de fibres métalliques, on peut citer des fibres d'acier, des fibres en alliage René 41 (un alliage à base de nickel), des fibres

en niobium, des fibres en molybdène et des fibres en tungstène.

- Des filaments à âme en tungstène, par exemple des éléments de renforcement, qui sont fabriqués par dépôt de la matière de renforcement proprement dite sur une âme en tungstène. A cet égard, on peut citer notamment des fils de bore, qui peuvent être revêtus additionnellement de carbure de silicium, ou bien dont la surface est traitée par nitruration. On incorpore également à ce groupe des filaments en carbure de bore comportant une âme en tungstène, des filaments en carbure de silicium comportant une âme en tungstène et des filaments en diborure de titane comportant une âme en tungstène.

Un inconvénient des fils cités en dernier consiste en ce qu'ils sont rela-

tivement épais.

- des fibres céramiques synthétiques: on peut classer dans cette catégorie notamment des fibres en carbure de bore, des fibres en nitrure de bore et des fibres en silicate de zirconium qui sont très fines, ainsi que les fibres de bioxyde de zirconium plus grosses, et notamment les fibres d'oxyde d'aluminium un peu plus épaisses, ainsi que des fibres de mullite qui se

composent en majeure partie d'oxyde d'aluminium. Les fibres céramiques pré-

sentent, par rapport aux fibres métalliques, l'avantage que, dans le cas de l'utilisation des masses céramiques selon l'invention pour la fabrication d'éléments de prothèse, on élimine le risque de métallose et les perturbations électrolytiques. Il est approprié également d'utiliser des fibres en basalte

et des fibres en kaolin.

On pourra obtenir des détails concernant la fabrication et les propriétés des fibres précédemment décrites dans une brochure publiée par l'Institut zur Erforschung technologischer EntwickZungslinien ITE, concernant "Faserverstarkte HochZeistungs-Verbundwerkstoffe" de Rainer Taprogge, Rolf ScharwAchter,

Peter Hahnel, Hans-Joachin MUller et Peter Streinmann.

Un autre groupe de fibres qui convient notamment pour la fabrication des masses céramiques selon l'invention correspond à ce qu'on appelle des "fibres uthiskers". Des fibres whiskers sont constituées par des monocristaux discontinus en forme de fibres, qui ont des résistances à la traction et des modules

d'élasticité extrêmement élevés mais qui sont cependant relativement coOteux.

Cependant, du fait qu'il n'intervient que des quantités relativement faibles de ces fibres dans les masses céramiques selon l'invention, leur utilisation est également économique. Parmi les fibres whiskers, il convient d'utiliser dans les masses céramiques selon l'invention notamment des whiskers enoxyde de béryllium, des whiskersencarbure de bore, des whiskers en MgO2 ou en graphitE des whiskers ennitrure d'aluminium, des whiskers ennitrure de silicium et, plus particulièrement, des whiskers enoxyde d'aluminium, c'est-à-dire des whiskersensaphir et des whiskersencarnburede silicium.-Lswhiskers encarbure de silicium comportent deux variantes, à savoir:

* les whiskersencarbure de silicium-L.

* les whiskersencarbure de silicium-e.

Leswhiskersen carbure de silicium-ca sont à centrage hexagonal et ont des diamètres compris entre environ 10 et 100m et des longueurs comprises entre

environ 1 et 60 mm.

Les whiskers en carbure de silicium-e sont cubiques, ils ont des diamètres compris entre environ 0,5 et 31t, et des longueurs comprises entre environ 1 et 30 mm. Ce sont précisément ces whiskers en carbure de silicium-e qui

conviennent pour être incorporés à des masses céramiques de base pour appli-

cation dentaire.

En plus deswhiskers précités, on utilise également, selon l'invention, des whiskersmétalliques, comme par exemple des whiskers de chrome, des whiskers de fer, des whiskers de cobalt et des whiskers de nickel et, également, des

whiskers de cuivre et d'argent.

On peut également employer ce qu'on appelle des Whiskers-ScHlladitz, qui sont

des fils métalliques polycristallins.

I5 Tous leswhiskersmétalliques précités présentent également l'inconvénient, lorsqu'ils entrent en contact avec des liquides corporels et qu'ils ne sont pas complètement recouverts par la matrice des masses céramiques de base;

de constituer des causes possibles de métallose et de perturbation élec-

trolytique. On pourra trouver des détails concernant leswhiskers précités, notamment leur fabrication et leurs propriétés, dans la brochure précitée "Faserverstdrkte Hochleistungs-Verbundwerkstoffe". En ce qui concerne les whiskers de carbure de silicium, on pourra se référer en outre à un article de A. Lipp, qui est paru

dans la Revue "Feinwerktechnik" 74, Année 1970, Volume 4, pages 150/154.

On pourra obtenir des renseignements concernant des whiskers métalliques poly-

cristallins ou des fils métalliques dans les articles de Hermann J. Schladitz, qui sont parus dans la Revue "Fachberichte fir Oberflïchentechnik" 8, Année 1970, Volumes Nos. 7, 8, pages 145/150, et dans la Revue "Zeitschrift fur MetaZZkunde",

Série 59/1968, Volume No. 1, pages 18/22.

D'une façon générale, on utilise dans chaque cas une catégorie de fibres dans une masse céramique de base. On peut cependant employer, en principe,

également des mélanges de différentes fibres dans une masse céramique de base.

Comme masses céramiques de base qui sont mélangées aux fibres précitées pour former les masses céramiques selon l'invention, on peut utiliser les masses céramiques classiques servant à remplacer un tissu osseux, notamment des matières de nature verre-céramiaue, et les masses céramiques dentaires connues, telles que les masses céramiques dentaires normales, les masses céramiques métalliques et les masses céramiques dures, ainsi que les masses

céramiques en oxyde d'aluminium.

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Comme exemples de masses céramiques en oxyde d'aluminium, on peut citer les masses céramiques Vitadur- et Vitadur-S, qui sont fabriquées par la Société Vita-Zahnfabrik Sâckingen. On pourra trouver d'autres exemples de masses céramiques dentaires dans le brevet allemand No. 1 441 346, qui est cité à titre de référence. Dans le brevet allemand No. 2 326 100, on décrit une masse céramique de base présentant une phase cristalline d'apatite, qui

peut être également utilisée pour la fabrication des masses selon l'invention.

On a décrit un autre exemple de masse céramique de base dans la demande de

brevet allemand publiée No. 2 238 263.

Les masses céramiques de base précitées ne constituent pas en majeure

partie de la porcelaine dans le sens de la définition classique, c'est-à-

dire qu'elles ne constituent pas des mélanges de quartz, de feldspath et de kaolin, mais au contraire des produits porcelaniques considérés dans un autre sens et qui n'ont pas de similitude avec de la porcelaine normale en ce qui

concerne la composition, le formage et le mode de calcination.

En ce qui concerne cette terminologie, il faut se référer notamment à un ar-

ticle du Docteur Walter Pralow, de Sâckingen, qui est paru dans la Revue

t''as DentaZ-Labor", Volume 2/1969, pages 66 et suivantes.

Le fait qu'on ait attribué à ces masses également la désignation "masses céramiques" est basé sur le fait que lesdites masses sont préparées d'après des méthodes céramiques, bien qu'elles se rapprochent des verres en ce qui

concerne leur composition.

On utilise avantageusement des masses dont la température de calcination

est comprise entre 900 et 14000C, de préférence entre 900 et 1200'C.

On utilise les fibres, de préférence en longueur de 0,3 à 60 mm et, plus

avantageusement, en longueur comprise entre 1 et 30 mm.

L'épaisseur des fibres utilisées atteint au maximum 600p, et il est très

avantageux d'utiliser des fibres ayant une épaisseur comprise entre 1 et 100P.

Pour la fabrication de masses céramiques pour application dentaire, qui sont placées sous la forme d'une couche extérieure sur des implants, il s'est avéré approprié d'utiliser des whiskers d'épaisseur comprise entre 1 et 20p et, plus avantageusement, d'épaisseur jusqu'à environ 10p. On a obtenu jusqu'à présent les meilleurs résultats avec des whiskers en carbure de silicium-e qui ont une

épaisseur comprise entre 1 et 3p.

On a également obtenu de très bons résultats avec des fibres de basalte

et des fibres de carbone, d'une épaisseur d'environ 6p.

Pour obtenir l'action désirée de renforcement dans la matière, on doit lui ajouter au moins 5% en volume de fibres. Pour la formation d'une couche traversée par des vacuoles, qui facilitent la croissance d'une substance osseuse, il suffit d'ajouter, par contre, des quantités relativement faibles de fibres aux masses céramiques de base. Des essais ont montré qu'à cet égard il pouvait suffir d'ajouter de 0,01 à 0,02 % en volume de fibres, ces valeurs étant rapportées au volume de la masse céramique de base se trouvant dans une

condition pulvérulente encore non-conditionnée.

Pour la formation de la couche traversée par des vacuoles, on ajoute au poids de la masse céramique de base se trouvant à l'état pulvérisé et encore non-conditionné, environ 0,01 à 2% en poids de fibres, et on a obtenu de très bons résultats avec des quantités comprises entre environ 0,02 et 0,05% en poids. Cependant, lorsque les masses céramiques doivent servir de matériaux composites de renforcement, il est recommandé de prévoir une addition de 5 à

% en poids et, plus avantageusement, de 10 à 25% en poids.

Dans un mode de réalisation particulier, les masses céramiques contiennent un mélange d'argent métallique finement divisé. Ces masses céramiques contenant de l'argent sont utilisées avantageusement dans le cas de demi-implants osseux

réalisés dans des zones o les implants sortent du tissu corporel, c'està-

dire dans des zones o il existe un risque d'infection accru. Dans le cas de dents artificielles, cela correspond à la zone de sortie des racines des dents hors de la paroi osseuse de mâchoire dans la bouche. Dans ces zones, on place par exemple la masse céramique contenant de l'argent sur la racine dentaire

synthétique, sous la forme d'un anneau d'une largeur d'environ 2 mm, de ma-

nière qu'elle constitue, à cause de l'action antibactérielle de l'argent, une

barrière empêchant une pénétration des bactéries dans l'os de la mâchoire.

L'incorporation de l'argent métallique finement divisé à la masse céra-

mique peut être réalisée de la façon suivante: On ajoute à la masse céramique de base - de préférence une masse dentaire - du nitrate d'argent en quantité

comprise entre environ 1 et 50% en poids, de préférence 5 à 30% en poids.

On incorpore ensuite au mélange un révélateur photographique, ce qui fait précipiter l'argent métallique. Le produit séché et broyé est ensuite mélangé avec les fibres de la manière décrite ci-dessus, et on continue sa mise en

oeuvre.

Les masses céramiques selon l'invention présentent l'avantage de pouvoir être mises en oeuvre sans grand frais d'appareillage, par exemple, dans de petits laboratoires dentaires, dont peuvent être équipés également des dentistes indépendants. Les masses céramiques selon l'invention permettent de réaliser des progrès importants dans le domaine de la prothèse dentaire car, comme cela sera précisé encore dans la suite, il est possible de réaliser d'une manière simple et rapide des implants directs qui ont la forme des dents normales et qui sont également compatibles avec le tissu humain, ce qu'il n'était pas possible de réaliser auparavant. L'utilisation de ces implants directs se traduit par un progrès important, non seulement pour des raisons

esthétiques mais, également, pour des raisons d'indications médicales.

Les masses céramiques selon l'invention peuvent évidemment être utilisées non seulement dans le domaine dentaire mais, également, dans le domaine de

tous les autres implants osseux et d'articulation, ainsi que pour le rempla-

cement des valvules du coeur.

Les masses céramiques selon l'invention peuvent être formées, en fonc-

tion des conditions imposées, par mélange de fibres et d'une masse céramique de base correspondante. Dans ce cas, il est avantageux de pouvoir préparer

les fibres par paquets définis.

Dans de nombreux cas, il est cependant judicieux de pouvoir disposer des masses céramiques après que leur mélange a été terminé, de sorte qu'on n'a plus qu'à les mettre en place et à les calciner. Pour toute une série de fibres, il est suffisant de mélanger les fibres de longueur correspondante

et d'épaisseur correspondante avec la quantité appropriée de la masse céra-

mique de base disponible sous forme pulvérulente. Pour d'autres fibres, cela n'est pas possible car, par suite de leur grande énergie superficielle, elles

risquent de former des agglomérats ou des faisceaux, ce qui rend plus diffi-

cile le mélange avec les masses céramiques de base. Cela est notamment le cas des whiskers; en particulier, pour les whiskers en carbure de silicium-a, on rencontre des difficultés et, dans ces conditions, on place les fibres

dans un milieu qui se vaporise à la température de frittage des masses cérami-

ques de base et-qui présente une énergie superficielle permettant ou provoquant une séparation des fibres. Dans ce cas, on utilise de préférence des agents

qui se solidifient à la température ambiante et qui sont liquides à une tempé-

rature un peu supérieure. On effectue la séparation des fibres en les mélan-

geant avec les agents liquéfiés.

Comme exemples de tels agents convenant pour la séparation des fibres, on peut citer des matières synthétiques, des résines synthétiques, des cires, de la glycérine, ou du beurre de cacao, qui se sont confirmées notamment pour la séparation des whiskers de carbure de silicium-S, des fibres de basalte,

et des fibres de carbone.

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Ensuite, on soumet les masses céramiques de base à une agitation, cette opération pouvant également être réalisée directement avant la mise en oeuvre des masses céramiques, auquel cas l'agent provoquant la séparation des fibres

est à nouveau chauffé au-dessus de son point de solidification.

Il est particulièrement avantageux de placer les masses céramiques, après leur conditionnement, en quantités dosées dans de petits récipients, par exemple dans des capsules, et de les laisser solidifier dans ces récipients. Lors de

la mise en oeuvre des masses céramiques, celles-ci sont chauffées dans le réci-

pient, de sorte qu'elles peuvent ensuite être immédiatement déposées et trai-

tées.

Lors de la calcination des masses céramiques selon l'invention ainsi pré-

parées, on porte le four à moufle d'abord à une température à laquelle les masses

céramiques ne se-frittent pas.mais o il se produit cependant une vaporisa-

tion ou une sublimation des agents provoquant la séparation des fibres.

Ce n'est qu'ensuite que le four est porté à la température de calcination des masses céramiques et que le processus de calcination est réalisé d'une

manière connue.

Pour les masses céramiques de base, on peut utiliser ce qu'on appelle des

masses de noyautage qui sont mélangées avec les fibres correspondantes, notam-

ment des whiskers, dans une condition orientée; dans ce cas, la matière cérami-

que obtenue selon l'invention, avantageusement sous la forme d'une masse de

noyautage, sert à réaliser des implants dentaires, ou bien à réaliser des ro-

tules dans le cas de prothèses pour articulations. Dans ce cas, on choisit un pourcentage de mélange de fibres supérieur à 5% en poids ou à 5% en volume,

afin de donner une bonne stabilité aux produits céramiques obtenus.

Lorsqu'on utilise les masses céramiques selon l'invention, on obtient

des avantages particuliers lorsqu'elles sont réalisées sous la forme de cou-

ches extérieures calcinées sur des implants de sorte qu'elles constituent un remplacement de pellicule osseuse ou de pelliculede racine.Lamasse céramiquede base peut être dans ce cas une masse de noyautage ou une masse dentaire, sa composition particulière dépendant de ce que l'implant est réalisé en

métal-céramique ou en céramique dure.

Les implants peuvent ainsi avoir, de l'extérieur vers l'intérieur, les structures de couches suivantes: a) Une masse dentaire contenant des fibres et fixée par calcination sur

une masse de noyautage sans fibre.

b) Une masse dentaire contenant des fibres et fixée par calcination sur une masse dentaire sans fibre, qui a été le cas échéant également fixée

par calcination sur une masse de noyautage.

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c) Une masse de noyautage contenant des fibres et fixée par calcination

sur une masse de noyautage sans fibre.

Lorsque la masse céramique selon l'invention, qui sert à remplacer une pellicule osseuse ou une pellicule de racine, constitue la couche extérieure d'un implant osseux ou de racine de dent, il est avantageux de lui donner

une épaisseur comprise entre environ 0,1 et 0,7 mm. Pour des implants den-

taires, l'épaisseur est de préférence comprise entre 0,3 et 0,5 mm. Les vacuoles désirées prévues dans cette couche, qui permettent la croissance du tissu osseux, sont produites lors de la calcination des masses céramiques selon l'invention, à condition que cette opération ne soit pas réalisée sous une pression trop importante. Pour de faibles concentrations des fibres dans la masse de base, c'est-à-dire pour un pourcentage de fibres compris entre

environ 0,01 et 1% en poids, des pressions pouvant atteindre 0,5 bar ont per-

mis d'obtenir de bons résultats. Pour des concentrations plus fortes, il est nécessaire de prévoir des pressions supérieures, car autrement le produit

calciné serait pourvu de pores trop gros et il deviendrait cassant.

Lorsque les fibres sont des fibres métalliques, la calcination est réalisée

sous vide ou sous une atmosphère gazeuse protectrice afin d'éviter des oxy-

dations. Lorsque la calcination est effectuée dans des moules fermés, ce

processus devient superflu suivant les circonstances. La grosseur et le nom-

bres des vacuoles, c'est-à-dire la porosité de la couche de remplacement de pellicule osseuse produite par la masse céramique selon l'invention, peuvent être contrôlés par l'addition correspondante de fibres à la matière céramique de base. On peut obtenir des mélanges appropriés, rentrant dans les plages de valeur indiquée ci-dessus, en effectuant des essais simples avec les différentes fibres. Lorsque les vacuoles ont un diamètre compris entre

environ 10 et 200p et/ou pénètrent en profondeur, on peut s'attendre clini-

quement à une bonne croissance des implants. Les valeurs indiquées cidessus doivent être considérées comme des valeurs moyennes. En plus des vacuoles des grosseurs précitées, il peut exister un grand nombre de vacuoles petites et très petites. Cependant, l'existence de vacuoles de différentes grosseurs

n'a pas d'influence perturbatrice.

Lorsque les masses céramiques selon l'invention sont fortement comprimées

au frittage, cela peut réduire, et finalement empêcher, la formation des vacuoles.

Des masses qui sont de préférence fabriquées avec des masses de noyautage pour constituer les masses céramiques de base, conviennent notamment pour constituer la structure intérieure des implants, car ceux-ci obtiennent alors une très

haute résistance.

Pour avoir une bonne homogénéité, il est nécessaire de produire de très hautes

pressions, qui sont par exemple comprises entre 10 000 kg/cm2 et 25 000 kg/cm2.

Dans ces matières céramiques, il est avantageux, et nécessaire dans certains

cas, que les fibres soient orientées dans la masse céramique. Ilest relative-

ment difficile de donner une orientation aux fibres dans les masses céramiques de base. Dans certains cas, on est arrivé à;donner une orientation utilisable à l'aide de l'agent assurant la séparation des fibres quand il a une énergie

superficielle appropriée. Egalement, des procédés gravimétriques et/ou d'écou-

lement de types connus permettent de donner une orientation appropriée. Dans le cas des fils métalliques, on peut obtenir l'orientation par des champs électromagnétiques. Une autre possibilité d'orientation des fibres consiste à les incorporer sous la forme de treillis, de nattes, de matelas ou de tissu (ou bien sous la forme de tresses fibreuses, de textures fibreuses ou de feutre), lorsqu'on n'a pas à prévoir une orientation géométrique déterminée et lorsqu'on doit être seulement assuré que, dans des domaines déterminés, il existe une

répartition des fibres assez large, mais cependant uniforme.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, on obtient des masses céramiques comportant des fibres orientées, en traitant les masses céramiques selon l'invention à l'aide de l'agent produisant la séparation des fibres pour constituer des bandes minces en forme de plaques et en enroulant ces bandes par couches autour d'un noyau. On peut réaliser cette opération en utilisant de préférence des cylindres chauffés, à l'aide desquels on extrait déjà une

partie de l'agent de séparation de fibres.

Les masses céramiques selon l'invention peuvent être utilisées pour la fa-

brication d'implants osseux de tous types. Ils conviennent particulièrement bien cependant pour des éléments de prothèses dentaires. Dans ces conditions, on peut les utiliser, indépendamment des applications déjà citées, o ils constituent essentiellement la pellicule osseuse ou de racine des implants, également pour former des couronnes et des bridges, c'est-à-dire dans une forme compactée par pression o ils constituent un support rigide et résistant pour une masse dentaire et/ou une masse fusible. Ces éléments de prothèses dentaires peuvent être utilisés avec des racines naturelles et synthétiques, ainsi qu'avec des structures en métal et en matière plastique pour des

bridges.

D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la

lecture de la description suivante et des figures jointes, données à titre

illustratif mais non limitatif.

-f La Figure 1 représente un implant dentaire selon l'invention et elle montre

sa fabrication à l'aide d'un procédé de pressage de porcelaine.

La Figure 2 montre la réalisation d'un implant de racine dentaire suivant

une variante du procédé de pressage de porcelaine selon l'invention.

La Figure 3 représente une autre variante du procédé de pressage de por-

celaine mis en évidence sur la Figure 2.

La Figure 4 montre la réalisation d'un bridge en plusieurs éléments qui est constitué d'une matière renforcée par des fibres et qui met en évidence l'application d'une autre variante du procédé de pressage de porcelaine selon

l'invention.

Les techniques mises en évidence sur les Figures 1 à 3 ont été principale-

ment mises au point pour la réalisation d'implants qui reproduisent exactement la forme des dents arrachées ou des racines de dents arrachées. Ces implants doivent être pourvus dans la zone de la racine d'une couche de revêtement fabriquée à partir des masses céramiques selon l'invention et qui contient un grand nombre de vacuoles permettant la croissance du tissu osseux, et par conséquent une fixation plus sûre de i'implant. La technique mise en évidence sur la Figure 4 sert à réaliser des céramiques compactées par pression et qui

ne contiennent aucune vacuole.

Les implants selon l'invention sont constitués de différentes couches dis-

posées les unes sur les autres, de la même manière que les éléments de prothèses dentaires fabriqués par des techniques classiques de pressage de porcelaine ou

faisant intervenir une structure métal-céramique.

La Figure 1 représente en coupe longitudinale une dent artificielle 1

agencée selon l'invention et située à l'intérieur d'une cuvette qui sera dé-

crite de façon plus détaillée dans la suite, en référence au procédé de pres-

sage de porcelaine. Dans cette dent artificielle, la couronne et la racine sont

fabriquées en une opération de façon à constituer une seule pièce.

La Figure 2 représente, également à l'intérieur d'une cuvette et en sec-

tion droite, une racine de dent artificielle 2 pendant le processus de calci-

nation et à un moment o on commence à introduire un élément de renforcement

dans la zone du noyau.

La dent artificielle 1 et la racine de dent artificielle 2 ont la même structure stratifiée dans la zone de racine 2a. Elles se composent, en partant de l'intérieur vers l'extérieur, d'une masse de noyautage 3 dans laquelle est incorporé,le cas échéant, un élément de renforcement 4. La masse de noyautage 3 est entourée extérieurement par une couche d'une masse dentaire 5 sur laquelle

est déposée une couche 6 de la masse céramique selon l'invention.

la couche 6 se compose également d'une masse dentaire ou d'une masse de noyautage qui est pourvue, selon l'invention, de fibres minérales minces, dont le point de fusion est bien supérieure à la-température à laquelle les

masses de la dent artificielle 1 ou de la racine artificielle 2 sont frittées.

La couche 6, dont l'épaisseur est avantageusement comprise entre 0,3 et 0, 5 mm, est traversée, comme décrit précédemment, par un grand nombre de vacuoles qui permettent une croissance d'un tissu osseux quand la zone de racine 2a est

implantée dans une alvéole de dent artificielle ou naturelle de la mâchoire.

Du fait que la masse dentaire des couches 5 et 6 est la même, la ligne de séparation représentée entre ces couches sur les figures est caractérisée par le fait qu'il n'existe aucune fibre en dessous de cette ligne de séparation et que la porosité, c'est-à-dire la pénétration en profondeur de la couche

extérieure pourvue des vacuoles, se termine essentiellement dans cette zone.

Pour la dent artificielle 1 représentée sur la Figure 1, la structure de

la couronne 7 qui forme une seule et même pièce avec la racine 2a, se diffé-

rencie dela;structuredela racine simplement par le fait qu'il est prévu, àla place de la couche 6 formée d'une masse céramique selon l'invention, une couche 8 formée d'une masse fusible et, le cas échéant, une couche 9 formée d'une masse de verre clair. Il est évident que la dent artificielle peut être pourvue dans la zone de la couronne 7, et d'une manière connue, de masses produisant

un effet déterminé et/ou de colorants qui servent à donner à la dent artifi-

cielle la même apparence optique que les dents naturelles adjacentes.

Il est-également possible de supprimer dans la zone de racine 2a la couche 5 farmée d'une masse dentaire et, dans ce cas, la masse céramique de base de la couche 6 peut être constituée, non pas d'une masse dentaire mais, également, d'une masse de noyautage. On a mis en évidence sur la Figure 3 la réalisation d'une telle dent.artificielle suivant une variante du procédé de pressage

selon l'invention.

La dent artificielle 1 et la racine de dent artificielle 2 peuvent être réalisées à partir de masses métal-céramique, ou bien à partir de masses de porcelaine dure, ou bien également à partir de masses de Vitadur ou de Vitadur-S,

auquel cas on utilise des masses de noyautage correspondantes, des masses den-

taires correspondantes - également dans la couche 6 - ainsi que des masses fu-

sibles correspondantes et des masses de verre clair correspondantes.

Dans le cas de masses métal-céramique, l'élément de renforcement 4 est formé d'un métal, alors que, dans le cas des masses céramiques dures, on utilise des petits batons tubes ou plaquettes en céramique dure, de préférence en oxyde d'aluminium.

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Avant de décrire les techniques de pressage de porcelaine selon l'inven-

tion qui ont été mises en évidence sur les Figures 1 et 2, il faut d'abord préciser que les dents et racines artificielles selon l'invention peuvent être réalisées également d'une manière classique par moulage libre d'après un modèle et par calcination par couches. Ce procédé ne se différencie essen- tiellement pas des techniques céramiques classiques dans sa mise en oeuvre,

notamment en ce qui concerne les températures de calcination à utiliser.

On ne décrira par conséquent pas ce procédé de façon plus détaillée dans la

suite car on le connaît bien d'après la littérature technique disponible.

Par rapport à un procédé de fabrication dans lequel les différentes cou-

ches sont librement modulées et calcinées, les techniques de pressage de por-

celaine selon l'invention sont cependant plus avantageuses car on arrive à réaliser une dent synthétique ou une racine de dent artificielle qui correspond également à la forme initiale de la dent à remplacer et qui est terminée de fabrication, par exemple quelques heures après l'extraction de cette dent, de sorte qu'elle peut être mise en place dans l'alvéole dentaire au bout d'un

très court délai.

La technique de pressage de porcelaine,représentée schématiquement sur la Figure 1, constitue un perfectionnement apporté à la technique de pressage de porcelaine, connue sous l'appellation "Technique Droege". Cette technique de pressage de porcelaine connue a été par exemple décrite dans la Revue "ZahnârztZiche Welt/Rundschau", Volume 15, No. 78, Année 1969, pages 682/687, et dans la Revue "Das Dental-Labor", Volume 8/1970, ainsi que dans la Revue spécialisée de la Commission Technique Dentaire Suisse "Die Zahntechnik", No. 1/1969. On trouvera dans ces documents des exemples de dispositifs servant à la mise en pratique de tels procédés de pressage, notamment des cuvettes et des fours. On ne décrira par conséquent dans la suite que les particularités de cette technique connue de pressage de porcelaine qui sont nécessaires pour

la compréhension de l'invention.

La Figure 1 représente deux moitiés de cuvette 10 et 11, qui sont également remplies d'une masse d'encastrement 12. Dans la masse d'encastrement de la

* moitié inférieure de cuvette 11, on encastre un modèle en cire, avant son dur-

cissement, de telle sorte qu'il soit retourné, c'est-à-dire que le côté labial ou lingual soit dirigé vers le bas. A cet égard, il faut veiller à ce que l'extrémité de racine 2c soit dirigée vers un évidement 13 ménagé sur le bord de la moitié de cuvette 11, auquel cas on ménage dans la masse d'encastrement, de préférence par entaillage de cette masse durcie, une rainure en forme de

canal de coulée qui s'étend de l'extrémité de racine 2c jusqu'à l'évidement 13.

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Il est cependant également possible d'incorporer à la masse d'encastrement

avant sa solidification une bande correspondant au canal de coulée.

Après durcissement de la masse d'encastrement dans la moitié inférieure

de cuvette 11, on forme une contre-pièce correspondante dans la moitié supé-

rieure de cuvette 10. Ensuite, on chauffe le modèle en cire et, le cas échéant, également la cire qui remplit le canal aboutissant à l'évidement 13. A la place du canal 14 aboutissant à l'évidement 13 ou en addition à ce canal, on peut prévoir un autre canal 20 réalisé de façon correspondante et qui s'étend

de la zone de couronne 7 jusqu'à un évidement 21 ménagé dans la moitié de cu-

vette 11. Quand le canal 20 doit servir à l'introduction du renforcement 4 - comme cela sera précisé dans la suite - celui-ci est avantageusement placé

dans le prolongement axial de la dent artificielle 1.

Dans les cavités produites de cette manière dans les moitiés.de cuvette et 11, on dépose couche par couche les masses de porcelaine d'une manière connue, auquel cas on dépose sur la paroi de la cuvette, dans la zone de racine 2a, une couche de la masse céramique selon l'invention puis, dans la zone de couronne, une couche 9 -de la masse de verre clair, puis une couche 8 de la masse fusible. Par compression ou par effet ultrasonique, on compacte les masses contenant de l'eau ou un liquide de mélange correspondant. La même opération est réalisée pour la couche 5 déposée ultérieurement et formée d'une masse dentaire, et pour la couche 3 formée d'une masse de noyautage. Pour

compenser le retrait se produisant à la cuisson, on dépose les masses en quan-

tité telle qu'elles débordent légèrement du bord supérieur de la cuvette.

On peut ensuite placer dans la masse de noyautage l'élément de renforcement 4.

La cuisson ou calcination de la dent artificielle est réalisée d'une ma-

nière connue, auquel cas les cuvettes sont appliquées l'une contre l'autre, aussitôt qu'une température de cuisson suffisante est atteinte, de manière que les masses se troUvant -dans les deux moitiés 10 et 11 de la cuvette soient assemblées par frittage pour former la dent artificielle homogène 1. L'excès des masses céramiques, qui a été désigné par 15 sur la figure, peut s'écouler

à l'extérieur par l'intermédiaire du canal 14 reliant la racine 2c à l'évide-

ment 13 et/ou par le canal 20. De cette manière, on évite qu'il s'établisse entre les parois de la cuvette et la couche extérieure de la dent artificielle une pression supérieure à celle qui est nécessaire pour assurer un assemblage correct par frittage des masses. Une pression trop élevée produirait dans la zone de racine 2a un aplatissement plus ou moins fort des vacuoles- formées

dans la masse céramique selon l'invention.

A l'extrémité de gauche, en regardant la Figure 1, de la moitié de cu-

vette 11, il est prévu une pièce coudée 16, dont l'extrémité libre 16a est orientée vers le haut et est placée à une certaine distance de la paroi de

la cuvette 11. Dans cette extrémité libre 16a de la pièce coudée 16, on mé-

nage en regard de l'évidement 13 un trou 17 dont le diamètre correspond à peu près au diamètre extérieur d'un petit baton ou petit tube de porcelaine

dure 4a, de sorte que celui-ci est guidé axialement dans le trou 17.

Cette structure permet de faire pénétrer l'élément de renforcement 4 à l'in-

térieur de la dent artificielle 1 à l'aide d'un poinçon 18. Le petit baton 4a représenté de façon raccourcie sur la Figure 1 est déplacé vers la droite, après que la température de frlttage a été atteinte et à partir de la position de la Figure 1 jusqu'à ce que son extrémité avant prenne la position située

à l'extrémité de droite de l'élément de renforcement 4. Les sections de l'ou-

verture 13 et du canal 14 sont choisies de manière que l'excès de matière 15

puisse facilement fluer le long du baton engagé en position.

Lorsqu'on doit effectuer, à la place de la dent artificielle 1, la cal-

cination d'un corps de forme constitué d'une masse céramique selon l'inven-

tion et en vue d'assurer son compactage sous pression de manière à éliminer les vacuoles et à obtenir une résistance optimale, on peut opérer comme décrit ci-dessus, en rétrécissant suffisamment les sections de l'ouverture 13 et du canal 14 pour qu'il ne puisse s'échapper pratiquement pas ou peu de matière vers l'extérieur lorsque le baton 4a est enfoncé par le poinçon 18. Le

canal 20 ou l'évidement 21 sont alors fermés.

La Figure 2 représente une variante d'application du procédé de pressage de porcelaine selon l'inventiondécrit précédemment, dans lequel on n'utilise pas de moule de coulée ou de cuvette 19. On introduit dans la masse d'enrobage 1 un modèle de la dent artificielle de remplacement 2 de façon que l'extrémité de racine 2c soit dirigée vers le bas. La matière est introduite dans le moule comme décrit ci-dessus en référence à la Figure 1. On obtient le compactage nécessaire à la cuisson du fait que toute la chambre de cuisson 19 dans laquelle se trouve la cuvette est mise en surpression, le cas échéant, en utilisant un

gaz protecteur.

La racine de dent artificielle 2 représentée sur la Figure 2 reçoit éga-

lement dans la masse de noyautage 3 un élément de renforcement 4 qui est engagé en position. Quand l'élément de renforcement 4 a une épaisseur suffisante, on peut éviter la mise en pression de la chambre de cuisson, car il se produit un compactage suffisant sous l'action de l'engagement dudit élément de renforcer Alors que, dans le cas d'un processus opératoire tel que celui de la Figure 1, lorsque le petit barreau ou le petit tube 4a est engagé dans la masse de noyautage, son extrémité qui dépasse de l'extrémité de racine 2c doit être recouverte par la matière en excès se collectant également dans cette zone après terminaison de fabrication de la dent artificielle, l'extrémité libre de l'élément de renforcement4, qui dépasse supérieurement de la surface 2d de la racine de dent artificielle 2, peut servir de support pour la couronne

à mettre en place ultérieurement, ou bien pour la fixation et l'appui tempo-

raires de la racine de dent artificielle sur des dents adjacentes.

La Figure 3 montre une variante de la technique de pressage de porcelaine de la Figure 2. La masse d'encastrement 12 se trouvant dans la cuvette 25 constitue comme sur la Figure 2 un moule négatif correspondant à la racine de dent artificielle à produire. Ce moule est revêtu d'une couche 26 de la masse céramique selon l'invention qui doit former, après l'opération de cuisson ou calcination, la couche extérieure poreuse, et il se compose d'une masse

dentaire ou de noyautage qui contient les fibres minérales appropriées.

Le volume intérieur subsistant du moule est rempli d'une masse dentaire ou de noyautage 3. Sur la cuvette, on vient fixer, comme indiqué par la ligne en traits interrompus 27, un support 28 qui comporte deux trous alignés 29 et 30. Le trou 30 le plus petit débouche par son extrémité inférieure dans le moule. Un élément de renforcement 24, dont le diamètre extérieur correspond au diamètre intérieur du trou 30 - à savoir,dans le cas représenté, un petit

tube en porcelaine dur ou en métal qui est obturé à son extrémité inférieure -

est engagé, comme le montre la Figure 3, à l'aide d'un poinçon 31 guidé dans le trou le plus grand 29 vers le bas dans la masse dentaire ou de noyautage lorsque celle-ci est frittée, cette condition étant détectée par l'intermédiaire

d'une thermo-sonde 33 disposée dans le fond de la cuvette 25.

Par l'intermédiaire d'un dispositif de force 32, on fait en sorte que la

force P s'exerçant sur le poinçon 31 ne dépasse pas une valeur déterminée.

En faisant varier cette force en correspondance, on peut contrôler le post-

compactage de la matière fyittée se trouvant dans le moule, et par conséquent

également la porosité de la couche extérieure 26, en fonction de sa concen-

tration en fibres. L'agencement représenté sur la Figure 3 peut être utilisé également, en correspondance à celui de la Figure 4, pour fabriquer des pièces moulées sous pression, comme par exemple le bridge 33, constitué de trois éléments et qui comporte une couche extérieure 34 formée d'une masse

dentaire et une couche 35 formée d'une masse de noyautage armée de fibres.

L'élément de renforcement qui n'est pas nécessaire dans ce cas est supprimé.

A la place, la masse de noyautage 35 remplie le trou 30 et le trou 29 en

dessous du poinçon 31.

Avant l'exécution de l'opération de pressage proprement dite, il est recommandé de soumettre les cuvettes à un léger vide afin d'éliminer les petites bulles d'air se trouvant dans la matière et qui pourraient autrement

altérer la qualité du produit final.

Pour fabriquer une racine de dent artificielle ou une dent artificielle,

on utilise un négatif à partir duquel on réalise la racine ou la dent arti-

ficielle de la manière décrite ci-dessus. Le négatif doit être formé d'une masse d'encastrement ayant un coefficient de dilatation thermique aussi faible que possible. Ce coefficient ne doit pas être supérieure à 1% (comme, par exemple, la substance "Déguvers" de la Société Degussa, ou la substance "Néobrilat"). On réalise la fabrication du négatif de la manière suivante: Avant l'extraction de la dent ou de la racine, on effectue une empreinte globale de la mâchoire. Ensuite, on effectue l'extraction de la dent ou de la racine. Après une opération de correction de la partie de gencive qui avoisine la dent, dans laquelle on sectionne les zones de la gencive en

dépassement et on nettoie les alvéoles, et, le cas échéant, après un appro-

fondissement de l'alvéole de dent à l'aide d'une fraise ou d'un autre appareil approprié, et après arrêt de l'hémorragie sanguine à l'aide d'un agentde rétrécissement de vaisseaux, on met en place dans l'alvéole de dent une masse d'empreinte ayant l'élasticité du caoutchouc. En mettant en place l'empreinte globale de mâchoire qui a été réalisée au début et qui est également remplie de la masse d'empreinte dans la zone de la dent extraite, on peut réaliser de cette manière un positif de la dent ou de la racine. Après fabrication du modèle en plâtre, le positif de dent, qui reproduit exactement la forme de l'alvéole de racine et de la couronne initiale, est complété dans la zone de

couronne de façon à prendre la forme optimale du point de vue gnathologique.

A partir du positif de dent, le cas échéant complété, on peut fabriquer le

négatif désiré en utilisant le modèle en plâtre.

Après la cuisson de la dent ou de la racine artificielle et le refroidis-

sement, on enlève les bavures de matière en excès. La zone de racine est en outre traitée après recouvrement de la couronne, par exemple à l'aide de cire, par léger sablage, de préférence avec du carborandum très fin, de manière que les bords de la pellicule de racine artificielle soient ouverts. Dans la zone de couronne, on fait en outre subir à la dent artificielle un recuit destiné

à lui donner de la brillance.

1 2474480

L'ensemble de l'opération peut être réalisé en moins de 3 heures, à par-

tir du moment de l'extraction de dent, de sorte qu'au bout de cette période, il est possible d'effectuer dans l'alvéole de dent une implantation de la

dent ou de la racine artificielle. Dans la période intermédiaire, il est re-

commandé d'obturer l'alvéole à l'aide d'une feuille collée sur la gencive et/ou de remplir l'alvéole d'un tampon stérile qui a été imprégné d'un agent

bactéricide approprié par exemple le merphène .

La dent ou racine implantée est accrochée sur les dents adjacentes jusqu'à la croissance du tissu osseux dans les vacuoles. Dans le cas de l'implantation

d'une racine de dent artificielle,. on peut réaliser l'accrochage par l'inter-

médiaire de l'extrémité libre du petit barreau 4 qui dépasse supérieurement.

Il est cependant également possible de pourvoir la racine de dent d'un trou dans lequel s'accroche une broche d'un appareil dentaire de soutien qui est relié aux dents adjacentes. Le système de fixation de l'implant sur les dents adjacentes peut être enlevé au plus tôt au bout de six semaines, et au plus tard au bout de trois mois, car l'implant comporte au bout de cette période une croissance suffisante de la substance osseuse et peut être sollicité normalement. A ce moment, on pourvoit également une racine implantée de la

couronne correspondante qui peut être mise en place d'une manière classique.

On a décrit ci-dessus l'invention en se référant à des implants dentaires reproduisant des dents naturelles. Il va de soi, cependant, qu'on peut réaliser

par le procédé selon l'invention, également des éléments préfabriqués de pro-

thèse qui comportent une couche extérieure constituée par la masse céramique selon l'invention et/ou un renforcement dans le cas de l'utilisation de masses compactées par pression. Ces éléments peuvent également être mis en

place dans une mâchoire sans dent, auquel cas on réalise des trous correspon-

dants, de préférence à l'aide d'une fraise appropriée. Il est également pos-

sible de fixer les racines implantées sur le périoste, mais dans d'autres cas,

l'implant doit être fixé en se servant de dents encore existantes.

On va maintenant décrire une autre variante du procédé selon l'invention.

Cette variante consiste à réaliser une dent ou racine artificielle à partir de masses céramiques appropriées, notamment des masses métalcéramiques, ou des masses de porcelaine dure, et à enlever dans la zone de la racine, par exemple à l'aide d'un pistolet de sablage, une mince couche sur laquelle on vient ensuite fixer par calcination une masse céramique selon l'invention, de façon que la racine de la dent comporte une pellicule constituée par une couche traversée par des vacuoles. Du fait que la matière de base intervenant dans la masse céramique selon l'invention peut, dans ce cas, être identique à celle de la couche située en dessous, la calcination de la masse céramique selon l'invention ne pose absolument aucun problème, de sorte qu'on obtient

une liaison intime et solide sans avoir à craindre un écaillage ou une rupture.

On va donner dans la suite quelques exemples de réalisation d'implants selon l'invention, dans lesquels les fibres sont constituées par des whiskers

de carbure de silicium.

EXEMPLE 1

Sur une tige Wiron d'un diamètre de 3 mm, on a fixé par calcination une masse de base Detrey VMK, d'une épaisseur d'environ 1 mm. On a ensuite déposé sur cette couche une masse dentaire Detrey VMK d'une épaisseur d'environ 1 mm, puis on l'a fixée par calcination. Sur la tige ainsi préparée, on a déposé une masse céramique selon l'invention formée d'une masse dentaire Detrey VMK, à laquelle on a incorporé 0,2% en poids d'un whisker de carbure de silicium-e, cette valeur étant rapportée au poids à sec de la masse dentaire, puis on a

effectué la calcination de cette couche.

La masse céramique selon l'invention a été réalisée de la manière suivante: Dans une coquille Pétri, on a mis en suspension un whisker de carbure de silicium-e dans de la glycérine. Ensuite, on a incorporé au mélange la masse

dentaire précitée et on a éliminé la glycérine par vaporisation. La masse cé-

ramique ainsi formée et se présentant sous la forme d'une poudre sèche a été mélangée d'une manière classique à de l'eau distillée pour former une pate et

elle a été mise en oeuvre comme décrit précédemment.

Le produit obtenu a présenté une surface poreuse comportant des vacuoles

d'une grosseur atteignantjusqu'à 200p.

EXEMPLE 2

Sur une tige préparée comme dans l'Exempte 1, on a fixé par calcination une masse céramique selon l'invention, se différenciant simplement de celle de l'Exemple 1 par le fait qu'on a ajouté 0,5% en poids du whisker de carbone de silicium-6. Les implants ont présenté, après achévement, une surface pourvue de vacuoles,mais cependant légèrement plus dense que celle obtenue dans L'Exemple

EXEMPLE 3

Sur une tige ayant la structure décrite dans l'Exemple 1, on a fixé par

calcination une masse céramique selon l'invention, contenant comme masse cé-

ramique de base une masse dentaire Detrey VMK. On a ajouté un whisker de car-

bure de silicium-S en quantité correspondant à 0,15% en poids, cette valeur

étant rapportée au poids à sec de la masse dentaire.

Pour réaliser la masse céramique selon l'invention qui a été utilisée dans ce cas, on a mélangé le whisker à du beurre de cacao chauffé, puis on

a incorporé au mélange la quantité correspondante de la masse dentaire.

La pâte ainsi obtenue a été déposée directement sur la tige. On a effectué la cuisson de l'implant à la température classique. Cet implant a présenté

également une bonne formation de vacuoles.

EXEMPLE 4

On a réalisé un essai correspondant à l'Exempte 3, mais en faisant inter-

venir, cependant, une quantité de 0,01% en poids, rapportée au poids à sec de

la masse dentaire, de whiskersde carbure de silicium-6 et on a constaté éga-

lement une bonne formation de vacuoles.

EXEMPLE 5

a) On a mélangé une masse dentaire de Vitadur avec environ 0,1% en poids de fibres de basalte, ayant un diamètre d'environ 6V et des longueursd'environ 1 mm. On a formé avec ce mélange une pâte par incorporation d'environ 10%

en poids de beurre de cacao chauffé.

On a déposé la masse obtenue sous la forme d'une couche d'une épaisseur d'environ 400m sur la paroi d'un négatif de racine dentaire réalisée par moulage. Dans la zone de pénétration de la racine dans l'os de mâchoire, on a dégagé soigneusement un anneau d'environ 2 mm de largeur par rapport

à la masse.

b) On a mélangé une masse dentaire de Vitadur avec 30% en poids de nitrate d'argent, on a formé une pâte à l'aide d'un révélateur photographique servant à convertir le nitrate d'argent en argent métallique finement

divisé, puis on a effectué un séchage et un broyage.

Le produit séché a été mélangé avec environ 10% en poids de beurre de cacao pour former une pâte, et on l'a déposé dans la zone annulaire nettoyée de la partie de traversée de racine du négatif avec une épaisseurd'environ 400ji. c) A une température d'environ 5000C, on a effectué le dégazage du négatif

de racine de dent pendant environ 10 mn, jusqu'à ce que la masse de por-

celaine initialement noire prenne une coloration blanche.

d) On a ensuite porté le four à une température d'environ 920'C. A cette tem-

pérature, on a effectué la calcination ou la cuisson de la masse de porce-

laine pendant 10 mn.

e) Après refroidissement jusqu'à la température ambiante, on a rempli le

noyau de racine d'une masse de noyautage Vitadur, qui avait été trans-

formée au préalable en pâte, d'une manière classique, par adjonction

d'un liquide de moulage.

f) A une température de 1020'C, on a effectué la cuisson de la masse dans

un four, tel que celui de la Figure 3, pendant 10 mn.

g) Ensuite, on a engagé un petit barreau en porcelaine dure, formé d'Al203,

à partir de la couronne et à l'aide d'un poinçon dans la cavité du néga-

tif de- racine remplie de la masse de porcelaine. On a alors arrêté

le four.

h) Après un refroidissement à 7000C, on a sorti la cuvette du four.

i) Après solidification, la racine de dent artificielle a été sortie du

moule, nettoyée, et adaptée dans le modèle en plâtre reproduisant l'al-

véole dentaire.

j) Ensuite, la racine de dent a été meulée très précautionneusement à l'aide d'un disque.en papier-diamant, puis elle a été soumise à un sablage, ce

qui a provoqué une ouverture des vacuoles existantes.

k) Après stérilisation, la racine de dent a été implantée et elle a été fixée

sur les dents adjacentes pendant une période de six semaines.

(On a mis en évidence aux rayons X la couche d'argent déposée dans la zone

d'engagement de la racine de dent au travers de l'os de mâchoire).

EXEMPLE 6

On a répété l'essai de l'Exempte 5, en ce qui concerne les phases a) à j), mais, cependant, on a utilisé à la place des fibres de basalte, 0,05% en poids de fibres de carbone, ayant un diamètre d'environ 6u et des longueurs d'environ 1 mm. La calcination a été réalisée sous vide de façon à empêcher une oxydation

des fibres ce carbone.

On a obtenu un implant comportant une surface solide traversée par des

vacuoles relativement uniformes.

EXEMPLE 7

On a répété l'essai de l'Exempte 6 et on a obtenu de très bons résultats avec la même quantité (0,05% en poids) de whiskersdecarbure de silicium-e

ayant une longueur d'environ 2 mm.

Bien entendu, la p'ésente invention n'est nullement limitée aux exemples

et modes de mise en-oeuvre mentionnés ci-dessus; elle est susceptible de nom-

breuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications

envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de. l'invention.

Claims

REVENDI CATIONS

1.- Masses.céramiques, notamment pour la réalisation d'éléments de pro-

thèse pouvant être implantés au moins en partie, caractérisées en ce qu'elles sont constituées par un mélange contenant une masse céramique de base et des fibres minérales minces, dont la température de fusion est supérieure à la

température de frittage de la masse céramique de base.

2.- Masses céramiques selon la revendication 1, caractérisées en ce qu'on choisit les masses de base et les fibres de manière que la masse de base ne

dissolve pas les fibres quand elles se trouvent à l'état fondu.

3.- Masses céramiques selon la revendication 1 ou 2, caractérisées en ce que la masse de base se compose de masses céramiques classiques prévues pour un remplacement osseux, de matières verre-céramique et de masses dentaires

céramiques,notamment de massesdentairescéramiquesnormales, de masses métal-

céramique et de masses céramiques en oxyde d'aluminium comme, par exemple,

Vitadur et Vitadur-S.

4.- Masses céramiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,

caractérisées en ce que les fibres se présentent sous la forme de whiskers,

de filaments, de fils, de fibres longues, de fibres courtes, de fils section-

nés, de fils en fibres longues, de tresses, de réseaux, de nattes, de matelas, de tresses fibrées, de matières tressées, de feutres, de tissus ou de mélanges

desdites substances qui sont incorporées à la masse céramique.

5.- Masses céramiques selon l'unequelconque des revendications 1 à 4,

caractérisées en ce que l'on utilise comme fibres des fibres de quartz pur, des fibres de carbone, des fibres de basalte, des filaments métalliques tels que des filaments d'acier, des fibres de René 41, des filaments de niobium,

des filaments de molybdène, des filaments de tungstène, des filaments compor-

tant une âme en tungstène tels que des fils de bore, notamment des fils en carbure de bore, en carbure de silicium, en diborure de titane, qui ont été revêtus de carbure de silicium et nitrurés, des fibres céramiques, notamment des fibres céramiques synthétiques telles que de l'oxyde de béryllium, du carbure de bore, du nitrure de bore, de l'oxyde d'aluminium, des fibres de kaolin, de la mullite, du bioxyde de zirconium, du silicate de zirconium, et/ou des whiskers tels que des whiskers de chrome, de fer, de cobalt et de nickel, notamment des whiskers d'oxyde de béryllium, des whiskers de carbure de bore, des whiskers de graphite, des whiskers d'oxyde de magnésium, des whiskers de nitrure d'aluminium, des whiskers d'oxYde d'aluminium, de préférence du whisker de saphir, des whiskers de carbure de silicium tels que des whiskers de carbure de silicium, tels que des whiskers de carbure de silicium-c et,

avantageusement, des whiskers de carbure de silicium- , des whiskers de ni-

trure de silicium, ainsi que des fils métalliques polycristallins, notamment

ce qu'on appelle des whiskers de Schladitz.

6.- Masses céramiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,

caractérisées en ce que les fibres ont une longueur de 0,3 à 60 mm et, de

préférence, une longueur comprise entre 1 et 30 mm.

7.- Masses céramiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,

caractérisées en ce que les fibres ont une épaisseur comprise entre 0,5 et p, et en ce qu'on utilise, de préférence, des whiskers et/ou des fibres de basalte, et/ou des fibres de carbone comportant une épaisseur comprise

entre environ 1 et 20P.

8.- Masses céramiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,

caractérisées en ce qu'on utilise un pourcentage de fibres qui, rapporté

à la masse céramique de base se trouvant à l'état pulvérulent et encore non-

traité, est compris entre environ 5 et 50 % en poids, de préférence entre environ 10 et 25% en poids, lors d'une utilisation de la masse céramique comme un matériau composite renforcé, alors que ce pourcentage est compris entre environ 0,01 et 1% en poids et, de préférence, entre 0,02 et 0,05f en poids lors d'une utilisation de la masse céramique pour remplacer une

pellicule de racine ou une pellicule osseuse.

9.- Masses céramiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,

caractérisées en ce qu'on incorpore au mélange de l'argent métallique fine-

ment divisé.

10.- Utilisation de fibres minérales minces ayant des points de fusion très haut, notamment de fibres conformes à la revendication 5, comme produits d'addition incorporés à des masses céramiques dont la température de frittage

est inférieure au point de fusion des fibres, en particulier pour la fabri-

cation d'éléments de prothèse.

11.- Procédé de fabrication de masses céramiques, notamment selon l'une

quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on mélange une

masse de base céramique pulvérulente avec des quantités correspondantes de fibres minérales, dont la température de fusion est supérieure à la température de frittagede la masse céramique de base, de façon à former un produit séché

approximativement homogène.

12.- Procédé de fabrication de masses céramiques conforme à l'une quel-

conque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on mélange les fibres,

de préférence lorsqu'elles ont tendance à former des agglomérats avant leur incorporation à la masse céramique de base, avec un agent volatil en dessous

de la température defrittage de la masse céramique de base, cet agent pré-

sentant une énergie superficielle qui permet ou provoque une séparation des fibres.

13.- Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'on utilise comme agent de séparation des fibres une matière plastique, une cire, de la

glycérine ou, avantageusement, du beurre de cacao.

14.- Procédé selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'on

utilise pour la séparation des fibres un agent se solidifiant à la tempéra-

ture ambiante, cet agent étant chauffé jusqu'à liquéfaction et étant ensuite mélangé à l'état fondu avec les fibres, et en ce que la masse céramique de base est mélangée à l'agentutilisé pour la séparation des fibres-avant sa solidification.

15.- Procédé de fabrication de masses céramiques selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on mélange la masse de base avec du nitrate d'argent et en ce qu'on forme ensuite une pâte à l'aide d'un révélateur photographique

de façon à faire précipiter l'argent métallique.

16.- Utilisation de masses céramiques conformes à l'une quelconque des

revendications 1 à 9, fabriquées notamment selon le procédé défini dans

l'une quelconque des revendications 11 à 15, en vue de la réalisation d'im-

plant osseux et d'implant de racine dentaire.

17.- Porcelaine dentaire, caractérisée en ce qu'elle se compose d'une

masse céramique conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9, et

en ce qu'elleest réalisée par calcination aux températures utilisées clas-

siquement pour les masses céramiques de base correspondantes.

18.- Porcelaine dentaire selon la revendication 17, caractérisée en ce qu'elle contient un support ou substrat en métal ou en céramique dure, sur

lequel est déposée la masse céramique sous la forme d'une couche extérieure.

19.- Porcelaine dentaire selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'elle contient, entre le support en métal ou en céramique dure et la masse céramique mélangée à des fibres, une couche intercalaire forméed'une masse de noyautage en métal-céramique ou en céramique dure, et en ce que la masse céramique de base mélangée à des fibres est une masse dentaire, ou bien une masse céramique de noyautage, ou encore une masse céramique fusible.

20.- Porcelaine dentaire selon la revendication 19, caractérisée en ce qu'on dépose en dessous de la masse céramique mélangée à des fibres, une

couche formée d'une masse céramique dentaire pure.

21.- Porcelaine dentaire selon l'une quelconque des revendications 17 à

, caractérisée en ce que la masse céramique mélangée à des fibres constitue une couche de revêtement d'une épaisseur comprise entre environ 0,1 et 0,7 mm, et de préférence entre environ 0,3 et 0,5 mm, cette couche étant traversée par des vacuoles.

22.- Porcelaine dentaire selon la revendication 21, caractérisée en ce que le diamètre et/ou la profondeur des vacuoles sont compris entre environ

et 300p.

23.- Utilisation de la porcelaine dentaire selon l'une quelconque des

revendications 17 à 22, sous la forme d'un implant osseux ou d'un implant de

racine dentaire.

24.- Elément de prothèse dentaire, notamment élément de plombage ou analogu élément de couronne ou élément de bridge, caractérisé en ce qu'il comporte une couche de base ou un noyau formé d'un matériau composite renforcé par des fibres et compacté sous pression lors du frittage conformément à l'une

quelconque des revendications 1 à 8, ainsi qu'une couche extérieure constituée

d'une masse dentaire et/ou d'une masse fusible.

25.- Elément de prothèse dentaire selon la revendication 24, caractérisé en ce que les fibres se trouvant dans la masse céramique sont orientées et/ou

se présentent sous la forme de réseau, de natte ou de tissu.

26.- Implant dentaire, caractérisé en ce qu'il comporte une racine

dentaire, selon une quelconque des revendications 17 à 22, et une couronne

formant une seule et même pièce avec la racine dentaire et qui présente une structure correspondante, une masse fusible étant déposée cependant dans la zone de la couronne, à la place de la couche extérieure constituée d'une masse

de base mélangée à des fibres.

27.- Procédé de fabrication d'un corps armé de fibres, à partir d'une masse céramique selon la revendication 8, caractérisé en ce que la masse céramique transformée en pàte est profilée à la forme désirée, puis est calcinée et en ce que, lorsque la température de frittageest atteinte, on la soumet à une pression qui est de préférence comprise entre 10 000 et

000 ka/cm2.