1 . 2  -  Les amalgames à haute teneur en cuivre (Cu > à 12%)

1 . 2 . 1  -  Les amalgames à phase dispersée (admixed alloy)

En 1963, INNES et YOUDELIS, métallurgistes, développent un amalgame constitué d'un mélange d'une poudreconventionnelle avec un alliage sphérique d’eutectique Ag-Cu (72% Ag et 28% Cu).
Le but initial était d'obtenir un durcissement de l'amalgame (amélioration des propriétés mécaniques) par dispersion de petites particules eutectiques sensées ne pas réagir au cours de la prise (amalgames à phase dispersée). Ces particules choisies pour leur module d’élasticité très élevé, devaient ainsi jouer le rôle de précipités bloquant le mouvement des dislocations.
Les cliniciens constatèrent en plus de l’amélioration des propriétés mécaniques, une réduction de la dégradation marginale, le maintien du poli et la réduction des ternissures.
En fait le processus imaginé par INNES et YOUDELIS ne se réalise pas. On constate une réaction physico-chimique entre les particules d’eutectique et la poudre conventionnelle à l’origine de l’apparition de la phase Cu6Sn5 (phase h) au dépend de la phase γ 2. MAHLER démontra que le Dispersalloy ne contient pratiquement plus de phase γ 2.

  • Composition

La poudre d’alliage est constituée d’une base de poudre conventionnelle. L’alliage eutectique représente environ 40% en poids.
Le mercure représente 50% du mélange avec la poudre.  

  • Réaction de prise (figure 3)

L'argent et l'étain des particules d'alliage Ag3Sn se dissolvent dans le mercure, l'argent des particules d'Ag-Cu se dissout dans le mercure. Le mercure pénètre dans ces particules. L’argent réagit préférentiellement avec le mercure pour former la phase γ 1. Au niveau des particules d’eutectique, le cuivre se libère après l’argent. Ce cuivre va réagir avec l’étain pour forme la phase η (Cu6Sn5). Une couche de cristaux de la phase η se forme ainsi autour des particules d'Ag-Cu non consommées. La phase γ 1 se lie simultanément avec la phase η et entoure les particules d'Ag-Cu couvertes de la phase η et les particules d'Ag3Sn. Comme pour les amalgames à basse teneur en cuivre, la phase γ 1 représente la matrice.

Figure 3. Réaction de prise d’un amalgame à phase dispersée

Quelques cristaux de phase η peuvent se retrouver au milieu de la phase γ l. La phase γ 2 se forme en même temps que la phase η et elle est éliminée ensuite par elle en consommant l’étain de la phase γ 2.

Réaction de prise
  • Microstructure

Le résultat correspond à la microstructure suivante : des particules γ pris dans une matrice de phase γ 1 au sein de laquelle se trouve des particules d'eutectique entourées d'une couche de η mêlée avec de la phase γ 1. On retrouve également des petits noyaux de phase h dispersés dans la matrice.

  • Propriétés

On obtient une amélioration significative de la résistance à la corrosion, un fluage faible et des propriétés mécaniques renforcées.Type : Dispersalloy (Johnson et Johnson).

Les amalgames à phase dispersée démontrent une amélioration significative des propriétés mécaniques et électrochimiques. Ces amalgames sont toujours sur le marché.

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