Procesado de imagen de las muestras examinadas

Se examinaron a microscopia óptica las muestras de cada grupo de coronas. Fueron analizadas en diferentes áreas de su estructura para poder clasificar el tipo de fallo mecánico en:

 Cohesivo: cuando la fractura se produce dentro de la porcelana de recubrimiento, sin afectación de la unión con su núcleo.

 Adhesivo: cuando el fallo mecánico se produce en la interfase porcelana de revestimiento- núcleo.

Una vez observadas a microscopía óptica, se sometieron a la visualización a microscopia electrónica para examinar con mayor detalle la fractura e intentar detectar la forma de propagación de la misma.

4.2.2.1 Preparación de los especímenes para microscopía óptica

En primer lugar, las muestras fueron acondicionadas en su tamaño, para poderlas visualizar en la aparatología de procesado de imágenes, puesto que como estaban preparadas para el ensayo de compresión ocupaban mucho espacio y no entraban en la mesa de muestras del microscópio óptico. Para adecuar su tamaño, se seccionó el cilindro de cobre que sujetaba el muñón del espécimen, dejando únicamente un anillo de 4mm de grosor. El procesado se realizó

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con la máquina Struers Accutom-5, con refrigeración con agua a baja velocidad, 0,25 mm/min, para no dañar la muestra (3000 rpm), con un disco de corte diamantado 50 A15 Struers (Figura

30).

Figura 33. Seccionado del aro de cobre del espécimen para el análisis de M/E de la superficie externa.

Las muestras se analizaron en:

 Zona superficial externa de la fractura.

 Zona transversal de la restauración. Para poder ser analizada su estructura interna. Para ello, las coronas fracturadas fueron embebidas en resina epoxi de fraguado lento (Epofix Kit) en un pequeño molde de polipropileno. Una vez fraguada la resina, las muestras fueron cortadas mediante una cortadora de precisión con un hilo de acero diamantado de diámetro 0,3 mm a baja velocidad (Figura 34).

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Por último, las superficies fueron devastadas y pulidas con discos de diferentes granulometrías (con partículas de granulometría descendente hasta las 0,05 µm), para conseguir un plano uniforme del área a examinar. El pulido se llevó a cabo con la máquina Struers LaboPol-21 (Figura 35).

Figura 35. Máquina de pulido Struers LaboPol-21

4.2.2.2 Microscopía óptica

Las muestras anteriormente acondicionadas fueron observadas con microscopia óptica a 50 y a 100X, con el fin de valorar exactamente donde se había producido el fracaso, si en la cerámica de recubrimiento, en el núcleo interno de la circona o por el contrario en la unión circona-cerámica. Se observaron las muestras, una vez sometidas al ensayo, con un microscopio óptico Nikon® SMZ-10A y con un Nikon® microfot FX (Figura 36).

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Figura 36. Microscopio óptico Nikon SMZ-10A.

4.2.2.3 Procesado de las muestras para su observación en M/E.

Una vez analizadas las muestras a microscopía óptica, se decidió visualizar a microscopía electrónica de barrido (SEM) las muestras para analizar en detalle las estructuras dañadas y poder deducir la forma de propagación de la fractura producida. En el análisis de SEM también queremos estudiar la unión porcelana de recubrimiento-núcleo de las restauraciones ensayadas.

Para poder visualizar las muestras en microscopia electrónica, se tuvieron que acondicionar, puesto que la cerámica no es un material conductor; por lo que fue preciso metalizar la porcelana con oro (Figuras 37 y 38).

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Para ello, adherimos las muestras a un soporte metálico mediante una tira adhesiva. Una vez fijadas, se introdujeron en un equipo de metalización y gracias a la técnica de evaporización se depositó una finísima capa de oro sobre la superficie de dichas muestras.

Una vez extraídas las muestras del equipo de metalización se pinceló, mediante plata líquida, una línea que discurría por el lateral de la cerámica y que unía la superficie orificada con el soporte metálico (Figura 39).

Figura 39. Pincelado con plata líquida del espécimen.

A continuación, se introdujo la muestra en un aditamento específico para captar imágenes en el microscopio electrónico, en concreto un Jeol JSM 6300, el cual estaba equipado con una micro-sonda de análisis por energías dispersivas de Rayos-X Link de Oxford Instruments Ltd (Figura 40).

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4.2.2.4 Microscopía electrónica

A diferencia de las imágenes obtenidas a través de un microscopio óptico, donde vemos una imagen de la misma muestra a mayor aumento, las imágenes obtenidas por el microscopio electrónico se forman por radiaciones emitidas por la propia muestra. Así pues, la imagen que nosotros observamos no corresponde a la muestra ampliada y visualizada a través del microscopio electrónico, sino que es una imagen formada a partir de la información recibida y analizada de dichas radiaciones. Estas radiaciones, provenientes de la muestra, son provocadas por el haz de electrones emitido desde el propio microscopio electrónico. Así pues, el funcionamiento de este microscopio se basa en que un haz de electrones procedente de un filamento el cual es acelerado y focalizado mediante una serie de lentes electromagnéticas hacia una muestra. Debido a la interacción que sufren estos electrones con la muestra, se generan una serie de señales que, convenientemente recogidas y amplificadas, permiten obtener información de ésta tanto desde un punto de vista microscópico como de su composición química. Los aumentos que se pueden conseguir con este microscopio oscilan entre 10X y 200.000X.

Las señales o radiaciones emitidas desde la muestra son de tres tipos y cada una será recogida por un receptor diferente:

1. Electrones secundarios:

Son los electrones que la muestra emite debido a la interacción con el haz incidente. El número y la intensidad con que estos electrones alcanzan la pantalla fluorescente son inversamente proporcionales a la distancia que han recorrido desde su punto de emisión. Por tanto, su proyección sobre la pantalla representa fidedignamente la topografía de la muestra. Esta representación nos aporta la morfología o relieve de la superficie de la muestra.

- 120 - 2. Electrones retrodispersados:

Son los electrones procedentes del haz incidente que son dispersados por la superficie del material en la misma dirección de llegada. La intensidad de retrodispersión del electrón es directamente proporcional a su masa atómica, por lo que elementos diferentes se observan con más o menos brillo según sean más o menos pesados.

Así como los electrones secundarios nos aportaban información sobre la morfología de la muestra, los electrones retrodispersados nos ayudan a tener una imagen composicional, es decir, nos están indicando la presencia de elementos pesados en la muestra que variarán su brillo en función de su número atómico. Los átomos más pesados, con mayor probabilidad de emitir electrones retrodispersados proporcionan imágenes claras, y por el contrario, los átomos con menor número atómico proporcionan imágenes más oscuras.

3. Radiación X:

Son los fotones que la muestra emite en forma de radiación X debido a la interacción con el haz incidente. Estas señales son recogidas en un espectrómetro de RX, que separa las líneas de energía emitidas por los diferentes elementos contenidos en la muestra, y por comparación con patrones, permite identificar dichos elementos tanto de forma cualitativa como cuantitativa, ya que la intensidad de la radiación es proporcional a la concentración del elemento.

Así pues, desde un punto de vista práctico estas imágenes aportan información microestructural mediante imágenes electrónicas, bien de electrones secundarios o de electrones retrodispersados e información analítica o composicional mediante la señal de rayos X característicos.

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