La corriente de iones de sputtering en un proceso de sputtering viene determinada por la tensión aplicada y el tipo de técnica de sputtering utilizada. En el sputtering por diodos de corriente continua, se aplica una tensión continua de 500 - 1000 V, que enciende un plasma de argón a baja presión entre un blanco y un sustrato. Los iones de argón positivos se aceleran hacia el blanco debido a este voltaje, provocando la expulsión de átomos del blanco y su depósito en el sustrato.
En el sputtering RF se utiliza una corriente alterna con frecuencias en torno a los 14 MHz. Esto permite el sputtering de materiales aislantes, ya que los electrones pueden acelerarse para oscilar con la RF, mientras que los iones más pesados reaccionan sólo a la tensión media generada en el sistema de RF. Los iones se ven afectados por la tensión de polarización propia (VDC) que los acelera hacia el blanco, que se aproxima a la tensión equivalente aplicada durante el sputtering DC.
La corriente de los iones de sputtering está directamente relacionada con la tensión aplicada y el tipo de técnica de sputtering utilizada. En el sputtering por diodos de CC, la corriente viene determinada por la tensión de CC de 500 - 1000 V, mientras que en el sputtering por RF, la corriente viene determinada por la tensión de polarización propia (VCC) que acelera los iones hasta el blanco.
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La frecuencia utilizada en el sputtering por RF suele estar en el rango de 5-30 MHz, siendo 13,56 MHz la frecuencia más común. Esta frecuencia se elige debido a su asignación para instrumentos industriales, científicos y médicos (ISM) por el Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT, lo que garantiza que no interfiere con los servicios de telecomunicaciones. Además, la frecuencia de 13,56 MHz es lo suficientemente baja como para permitir que los iones de argón transfieran su momento al blanco, lo cual es crucial para el proceso de pulverización catódica.
La elección de 13,56 MHz es estratégica por varias razones:
Asignación de banda ISM: La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) ha designado los 13,56 MHz como parte de la banda ISM, específicamente para aplicaciones industriales, científicas y médicas. Esta designación ayuda a evitar interferencias con otras comunicaciones de radiofrecuencia, garantizando que el proceso de sputtering pueda funcionar sin interrumpir ni ser interrumpido por otras tecnologías basadas en RF.
Eficiencia de transferencia de momento: A esta frecuencia, la escala de tiempo es propicia para la transferencia eficaz del impulso de los iones de argón al material objetivo. Esto es fundamental, ya que si la frecuencia fuera mayor, los iones no tendrían tiempo suficiente para transferir eficazmente su momento, lo que podría dar lugar a un sputtering menos eficaz.
Dinámica de los electrones: La frecuencia de 13,56 MHz también resulta equilibrada desde el punto de vista de la dinámica de los electrones. A frecuencias más altas, los electrones son más dominantes en el proceso de sputtering, lo que puede alterar las características de la deposición, haciéndola más similar a la evaporación por haz de electrones. Al utilizar 13,56 MHz, el proceso mantiene un equilibrio en el que tanto los iones como los electrones desempeñan papeles significativos, pero los iones no están inmovilizados, lo que garantiza un sputtering eficaz.
En resumen, la frecuencia de 13,56 MHz en el sputtering por RF es el resultado tanto del cumplimiento de la normativa como de consideraciones prácticas relacionadas con la física de las interacciones entre iones y electrones durante el proceso de sputtering. Esta frecuencia garantiza un funcionamiento eficaz y sin interferencias del sistema de sputtering, por lo que resulta ideal para la deposición de películas finas, especialmente de materiales no conductores.
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La película cerámica de pulverización catódica es una película fina de alto rendimiento producida mediante el proceso de pulverización catódica, que implica la deposición de átomos de un material diana sólido sobre un sustrato. Esta técnica se utiliza ampliamente en diversos sectores, como la electrónica, la óptica y las aplicaciones decorativas, gracias a su capacidad para crear películas de excelente uniformidad, densidad, pureza y adherencia. Las películas pueden adaptarse a propiedades específicas como la reflectividad, la resistividad eléctrica y el aislamiento térmico, lo que las hace versátiles para una amplia gama de aplicaciones.
Visión general del proceso de sputtering:
Tipos de sputtering:
Aplicaciones de la película cerámica para sputtering:
Propiedades y ventajas de las películas cerámicas de pulverización catódica:
Impacto en la industria y tendencias futuras:
En resumen, la película cerámica para sputtering es un material versátil y de alto rendimiento que se produce mediante un proceso de vacío controlado. Su capacidad para adaptarse a propiedades específicas y su amplia gama de aplicaciones lo convierten en un componente crucial de la tecnología y la industria modernas.
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La cerámica dental también se denomina comúnmenteporcelana dental. Este término es especialmente adecuado porque la cerámica dental suele estar hecha de porcelana, un tipo de material cerámico conocido por su resistencia y sus cualidades estéticas. La porcelana dental se utiliza en la fabricación de diversas prótesis dentales, como coronas y carillas. Se elige por su capacidad para imitar el aspecto natural de los dientes y su compatibilidad con el entorno bucal. Sin embargo, la porcelana dental es más blanda que la dentina natural y requiere el apoyo de la estructura dental subyacente o de un agente adhesivo para garantizar su durabilidad y funcionalidad.
Las cerámicas dentales son materiales inorgánicos, no metálicos, derivados normalmente de minerales de silicato. Se procesan a altas temperaturas en un horno dental, diseñado específicamente para soportar el calor y la presión necesarios para crear restauraciones dentales. Estos materiales forman parte integral de los sistemas de prótesis dentales que sustituyen o reparan estructuras dentales dañadas o ausentes. A pesar de su atractivo estético y su biocompatibilidad, las cerámicas dentales son quebradizas y tienen menor resistencia a la tracción, por lo que necesitan refuerzos adicionales, como los sistemas metalocerámicos, para mejorar su resistencia mecánica y a las fuerzas funcionales de la cavidad oral.
Los sistemas metalocerámicos combinan las propiedades estéticas de la cerámica con la resistencia mecánica de los metales. Esta aleación se utiliza en restauraciones dentales para proporcionar una solución duradera y estéticamente agradable. La corona de metal-cerámica, por ejemplo, es conocida por su estabilidad y durabilidad, aunque hay que tener cuidado en su diseño para evitar que se astille o fracture bajo tensión, sobre todo en puentes en los que intervienen varios dientes.
En resumen,porcelana dental ocerámica dental son los nombres alternativos de los materiales cerámicos utilizados en odontología. Estos materiales son cruciales para crear prótesis dentales que sean funcionales y estéticamente agradables, a pesar de su fragilidad inherente y la necesidad de estructuras de soporte adicionales.
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Las cerámicas dentales en odontología pueden clasificarse a grandes rasgos en varios tipos, cada uno con aplicaciones y propiedades específicas:
Composites de resina: Estos materiales se utilizan con fines restauradores debido a sus propiedades estéticas y a la preocupación por el mercurio de las amalgamas dentales. Constan de un aglutinante de resina, normalmente un monómero de dimetacrilato aromático, y un relleno cerámico como cuarzo pulverizado, sílice coloidal o vidrios de silicato que contienen estroncio o bario para la opacidad de los rayos X. Los composites de resina son menos duraderos que las amalgamas dentales, especialmente en restauraciones posteriores, y pueden degradarse con el tiempo debido a la ruptura de la unión entre las partículas de relleno y la matriz.
Porcelana dental: La porcelana dental, un tipo de cerámica sin esmaltar, se utiliza para fabricar coronas y carillas. Se compone de aproximadamente un 60% de caolín puro y un 40% de otros aditivos como feldespato, cuarzo u óxidos para mejorar el color, la dureza y la durabilidad. La porcelana es más blanda que la dentina natural y requiere el apoyo de la estructura dental natural o de un agente adhesivo.
Sistemas metalocerámicos: Estos sistemas combinan las propiedades estéticas de la cerámica con la resistencia mecánica de los metales. Se utilizan para crear prótesis dentales duraderas y visualmente atractivas que puedan soportar las fuerzas funcionales de la cavidad oral.
Cerámica técnica (avanzada): Estas cerámicas se utilizan en aplicaciones de alta temperatura, como los implantes dentales. Se procesan en hornos altamente uniformes a temperaturas de hasta 1.120 °C (2.050 °F) para garantizar un moldeado y una unión precisos sin contracción ni distorsión.
Cada tipo de cerámica dental tiene una finalidad específica en odontología, desde restauraciones estéticas hasta prótesis duraderas, y se selecciona en función de las necesidades específicas del paciente y de la situación clínica.
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Las coronas de porcelana son conocidas por su aspecto natural. Se utilizan comúnmente para los dientes frontales debido a su visibilidad. La porcelana es un material duradero que puede soportar las mismas presiones que los dientes naturales. También es ligero y fácil de moldear y colocar.
Las coronas de porcelana se pueden adaptar al tono de sus dientes naturales, por lo que se integran perfectamente con el resto de su sonrisa. Por eso suelen ser las preferidas para fines estéticos.
Existen distintos tipos de coronas de porcelana. Las coronas de porcelana fundida sobre metal (PFM) tienen un núcleo metálico recubierto por una capa de porcelana. Estas coronas son estéticas y duraderas. Pueden ser una buena elección tanto para los dientes anteriores como para los posteriores. Sin embargo, existe el riesgo de que la parte de porcelana se astille o se rompa con el tiempo.
Otra opción son las coronas totalmente cerámicas o de porcelana. Estas coronas están hechas totalmente de material cerámico y son populares por su aspecto natural. Se pueden adaptar al color de sus dientes naturales y son menos propensas a astillarse en comparación con las coronas PFM. Sin embargo, no son tan duraderas como las coronas PFM y pueden debilitar los dientes adyacentes.
Es importante tener en cuenta que las porcelanas dentales, incluidas las utilizadas para las coronas, son más blandas que la dentina, el tejido duro que se encuentra en la boca. Por lo tanto, necesitan apoyarse en la estructura natural del diente o en un agente de cementación que se adhiera a ambas superficies.
En general, las coronas de porcelana ofrecen una opción de aspecto natural para las restauraciones dentales. Se pueden personalizar para que coincidan con el color y la forma de sus dientes naturales, proporcionando un resultado perfecto y estéticamente agradable.
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