1 . 2 . 2  -  Les amalgames HCSC (High Copper Single Composition)

Le rôle favorable du cuivre démontré, l'évolution des amalgames à haute teneur en cuivre s'est faite dans le sens d'une incorporation directe du cuivre. En 1974, ASGAR propose un alliage sous forme d'une poudre homogène avec une haute teneur en cuivre.
La poudre est formée d'un seul type de particules à composition ternaire Ag-Sn-Cu. Le cuivre est incorporé directement à l'alliage lors de la fonte du lingot.
Ainsi, contrairement aux amalgames dispersés, chaque particule de poudre de cet alliage a la même composition chimique, d'où le nom d'alliages à composition unique.
La poudre est de type limaille ou de type sphérique.
Une poudre de type sphérique est fabriquée par atomisation du métal fondu dans des colonnes de pulvérisation sous gaz protecteur (argon) ou sous jets d’eau à haute pression, d'où la formation de particules sous forme de gouttelettes (refroidissement rapide) ou de sphères (refroidissement plus lent).
On peut contrôler avec cette technique la granulométrie de façon précise.
Des traitements thermiques d'homogénéisation sont effectués, ainsi que des lavages par acide.

  • Composition

La composition métallurgique de base de l'alliage est le ternaire Ag-Sn-Cu.
Les phases β (Ag-Sn), phases γ (Ag3Sn) et phases ε (Cu3Sn) se retrouvent dans chaque particule, parfois la phase η (Cu6Sn5).

  • Réaction de prise

Après trituration avec le mercure, l'argent et l'étain de Ag-Sn se dissolvent dans le mercure. La réaction de prise avec le mercure, entraîne la formation de γ l dans un premier temps.

Figure 4. Réaction de prise d’un amalgame à phase dispersée

Puis la phase γ 2 se forme ce qui entraîne une diminution de la quantité de Sn à la périphérie des particules Ag-Sn-Cu alors que le pourcentage de Cu augmente car sa réaction avec le mercure est limitée. Ces mêmes particules, formées en majorité d’argent et de cuivre en surface, vont alors jouer le rôle des particules d'eutectique en éliminant la phase γ 2.

Réaction de prise
  • Microstructure

Les cristaux de γ 1 grandissent, formant la matrice. Les cristaux de phase η se forment comme des grilles de cristaux en bâtonnets à la surface des particules ainsi que dans la matrice. Ces cristaux sont plus larges que ceux entourant les particules d'Ag-Cu dans les amalgames dispersés.

Les alliages ternaires de type sphérique (Tytin, Valiant) ont une structure homogène. La teneur en cuivre varie de 13 à 28%. La part de phase e est élevée. La répartition spatiale entre les phases γ et e est favorable et grâce à cette distribution, l'étain libéré de la phase γ réagit directement avec la phase e pour former la phase η. La phase γ 2 n'apparaît à aucun moment.
Les alliages ternaires de type limaille (Ana 2000) possèdent aussi une grande part de phase e mais qui n'est pas distribuée aussi finement. Aussi, la formation temporaire de phase γ 2 n'est pas entièrement évitée.
Les alliages ternaires de type sphéroïde (Oralloy) sont pratiquement identiques aux sphériques.

On obtient une bonne résistance à la corrosion, un fluage négligeable et des propriétés mécaniques optimisées.

Les amalgames de type HCSC sont les plus performants pour les propriétés mécaniques et électrochimiques. Ils représentent le matériau de choix pour un résultat clinique optimal, dans les secteurs postérieurs.

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