Cirkonio dioksido charakteristikos

Populiariausios dantų keramikos sistemos yra silicio, leucito, ličio disilikato, aliuminio oksido ir cirkonio pagrindu pagamintos medžiagos. Šiuo metu cirkonio oksido keramika yra labiausiai ištirta, dėl įvairių priežasčių sudėtingi tyrimai.

Cirkonis (cirkonio dioksidas, ZrO2), taip pat vadinamas „keraminiu plienu“, pasižymi optimaliomis dantų naudojimo savybėmis: puikiu kietumu, stiprumu ir atsparumu nuovargiui, be puikių nusidėvėjimo savybių ir biologinio suderinamumo.

Cirkonis (Zr) yra labai stiprus metalas, kurio cheminės ir fizinės savybės panašios į titaną (Ti). Beje, Zr ir Ti yra du metalai, dažniausiai naudojami implantų odontologijoje, daugiausia todėl, kad jie neslopina kaulus formuojančių ląstelių (osteoblastų), kurios yra būtinos osseointegracijai.

Dantų cirkonis dažniausiai yra modifikuotas itris (Y2O3) tetragoninis cirkonio polikristalas (Y-TZP). Itrio dedama siekiant stabilizuoti kristalų struktūros transformaciją deginant aukštesnėje temperatūroje ir pagerinti cirkonio oksido fizines savybes. Kaitinant, monoklininė cirkonio fazė pradeda transformuotis į tetragoninę fazę esant 1187 °C, smailės pasiekia 1197 °C ir baigiasi 1206 °C temperatūroje. Atvėsus, transformacija iš tetragonalinės į monoklininę fazę prasideda 1052 ° C temperatūroje, didžiausias yra 1048 ° C ir baigiasi 1020 ° C temperatūroje, parodydamas histerezės elgesį. Yra žinoma, kad cirkonio oksido fazės transformacija iš tetragono į monokliniką yra martensitinė transformacija. Šios cirkonio fazės transformacijos metu monoklininės konfigūracijos vienetinė ląstelė užima apie 4% daugiau tūrio nei tetragoninė konfigūracija, o tai yra gana didelis tūrio pokytis. Jei nebus naudojami stabilizuojantys oksidai, gali susidaryti keramikos įtrūkimai. Ceria (generalinis direktorius2), itrija (Y2O3), aliuminio oksidas (Al2O3), magnezija (MgO) ir kalcis (CaO) buvo naudojami kaip stabilizuojantys oksidai. Taigi, kadangi normaliomis aušinimo sąlygomis monoklininė fazė nesusidaro, išlaikoma kubinė ir tetragoninė fazės ir išvengiama įtrūkimų susidarymo dėl fazių transformacijos . Taip pat svarbu atsižvelgti į tai, kad tetragonalinės ir kubinės struktūros stabilizavimui reikalingi skirtingi priemaišų (stabilizatorių) kiekiai. Tetragoninė fazė stabilizuojama esant mažesnėms priedo koncentracijoms nei kubinė fazė. Tačiau kitas būdas stabilizuoti tetragoninę fazę kambario temperatūroje yra sumažinti kristalų dydį (kritinis vidutinis grūdelių dydis yra< 0,3="" μm).="" šis="" poveikis="" buvo="" priskirtas="" paviršiaus="" energijos="" skirtumui.="" todėl="" cirkonio="" dioksido="" pagrindu="" pagaminta="" keramika,="" naudojama="" biomedicinos="" tikslais,="" kambario="" temperatūroje="" paprastai="" egzistuoja="" kaip="" metastabilus="" tetragoninis="" iš="" dalies="" stabilizuotas="" cirkonis="" (psz).="" metastabilumas="" reiškia,="" kad="" medžiagoje="" vis="" dar="" yra="" įstrigusios="" energijos,="" kuri="" grąžina="" ją="" į="" monoklininę="" fazę.="" paaiškėjo,="" kad="" labai="" lokalizuoto="" įtempio="" prieš="" plintantį="" įtrūkimą="" pakanka,="" kad="" cirkonio="" oksido="" grūdeliai="" transformuotųsi="" šalia="" įtrūkimo="" galo.="" šiuo="" atveju="" 4="" %="" tūrio="" padidėjimas="" tampa="" naudingas,="" iš="" esmės="" suspaudžiant="" plyšį,="" kad="" jis="" užsidarytų,="" ir="" padidindamas="" kietumą,="" vadinamą="" transformaciniu="">