Als eng Zort Keramikmaterial huet Zirkonium eng héich Festigkeit, eng héich Häert, eng gutt Verschleißbeständegkeet, Säure- a Alkalibeständegkeet, héich Temperaturbeständegkeet an aner exzellent Eegeschaften. Nieft der wäit verbreeter Notzung am Industrieberäich ass Zirkoniumkeramik mat der kräfteger Entwécklung vun der Prothesenindustrie an de leschte Joren zu engem potenziellen Prothesenmaterial ginn an huet d'Opmierksamkeet vu ville Fuerscher op sech gezunn.
Sintermethod
Déi traditionell Sintermethod besteet doran, de Kierper duerch Hëtztstralung, Hëtztleitung a Hëtztkonvektioun ze erhëtzen, sou datt d'Hëtzt vun der Uewerfläch vum Zirkonium an d'Innere geet, awer d'Wärmeleitfäegkeet vu Zirkonium ass méi schlecht wéi déi vun Aluminiumoxid an anere Keramikmaterialien. Fir Rëss ze vermeiden, déi duerch Wärmestress verursaacht ginn, ass déi traditionell Heizgeschwindegkeet lues an d'Zäit laang, wat de Produktiounszyklus vu Zirkonium laang an d'Produktiounskäschte héich mécht. An de leschte Joren ass d'Verbesserung vun der Veraarbechtungstechnologie vu Zirkonium, d'Verkierzung vun der Veraarbechtungszäit, d'Reduktioun vun de Produktiounskäschten an d'Liwwerung vun héich performante Zännzirkoniumkeramikmaterialien zum Fokus vun der Fuerschung ginn, an d'Mikrowellensinterung ass ouni Zweiwel eng villverspriechend Sintermethod.
Et huet sech erausgestallt, datt Mikrowellensinteren a Sinteren ënner Atmosphärendrock keen signifikanten Ënnerscheed am Afloss vun der Semipermeabilitéit an der Verschleißbeständegkeet hunn. De Grond dofir ass, datt d'Dicht vum Zirkoniumdioxid, déi duerch Mikrowellensinteren kritt gëtt, ähnlech wéi déi vum konventionelle Sinteren ass, a béid sinn dicht Sinterungen, awer d'Virdeeler vum Mikrowellensinteren sinn eng niddreg Sintertemperatur, eng héich Geschwindegkeet an eng kuerz Sinterzäit. Wéi och ëmmer, den Temperaturanstieg beim Sinteren ënner Atmosphärendrock ass lues, d'Sinterzäit ass méi laang, an déi ganz Sinterzäit ass ongeféier 6-11 Stonnen. Am Verglach mam normale Sinteren ënner Atmosphärendrock ass Mikrowellensinteren eng nei Sintermethod, déi d'Virdeeler vun enger kuerzer Sinterzäit, héijer Effizienz an Energiespuerung huet, a kann d'Mikrostruktur vun der Keramik verbesseren.
Verschidde Wëssenschaftler gleewen och, datt Zirkoniumdioxid nom Mikrowellensinteren eng méi metastabil Tequartettphas erhale kann, méiglecherweis well d'Schnellheizung mat Mikrowellen eng séier Verdichtung vum Material bei enger méi niddreger Temperatur erreeche kann, d'Käregréisst ass méi kleng a méi gläichméisseg wéi déi vum normale Drocksinteren, méi niddreg wéi déi kritesch Phasentransformatiounsgréisst vun t-ZrO2, wat dozou bäidréit, sou vill wéi méiglech am metastabilen Zoustand bei Raumtemperatur ze erhalen an d'Festigkeit an d'Zähegkeet vu Keramikmaterialien ze verbesseren.
Duebel Sinterprozess
Kompakt gesintert Zirkoniumoxidkeramik kann nëmme mat Schmiergelschneidinstrumenter veraarbecht ginn, wéinst hirer héijer Häert a Stäerkt, an d'Veraarbechtungskäschte si héich an d'Zäit ass laang. Fir déi uewe genannten Problemer ze léisen, gëtt Zirkoniumoxidkeramik heiansdo zweemol am Sinterprozess benotzt, nodeems de Keramikkierper geformt an ufänglech gesintert gouf, gëtt d'CAD/CAM-Verstäerkung op déi gewënscht Form veraarbecht, an duerno op déi endgülteg Sintertemperatur gesintert, fir datt d'Material komplett dicht ass.
Et huet sech erausgestallt, datt zwee Sinterprozesser d'Sinterkinetik vun der Zirkoniumoxidkeramik änneren an datt se bestëmmt Auswierkungen op d'Sinterdicht, d'mechanesch Eegeschaften an d'Mikrostruktur vun der Zirkoniumoxidkeramik hunn. Déi mechanesch Eegeschafte vun der dicht gesinterter Zirkoniumoxidkeramik, déi eemol gesintert gouf, si besser wéi déi, déi zweemol gesintert goufen. Déi biaxial Biegefestigkeit an d'Bruchsstäerkt vun der kompakt gesinterter Zirkoniumoxidkeramik, déi eemol gesintert gouf, si méi héich wéi déi, déi zweemol gesintert goufen. De Bruchmodus vun der primär gesinterter Zirkoniumoxidkeramik ass transgranulär/intergranulär, an d'Rëssbildung ass relativ riicht. De Bruchmodus vun der zweemol gesinterter Zirkoniumoxidkeramik ass haaptsächlech intergranulär Bruch, an den Rësstrend ass méi gewéckelt. D'Eegeschafte vum Komposit-Bruchmodus si besser wéi de einfache intergranuläre Bruchmodus.
Sintervakuum
Zirkoniumdioxid muss an engem Vakuumëmfeld gesintert ginn, well et beim Sinterprozess eng grouss Zuel vu Blasen entsteet, an an engem Vakuumëmfeld kënnen d'Blasen einfach aus dem geschmoltenen Zoustand vum Porzellankierper erauskommen, wat d'Dicht vum Zirkoniumdioxid verbessert an doduerch d'Hallefpermeabilitéit an d'mechanesch Eegeschafte vum Zirkoniumdioxid erhéicht.
Heizungsquote
Beim Sinterprozess vu Zirkoniumdioxid soll eng méi niddreg Heizgeschwindegkeet ugeholl ginn, fir eng gutt Leeschtung an erwaart Resultater ze kréien. Déi héich Heizgeschwindegkeet mécht d'intern Temperatur vum Zirkoniumdioxid ongläichméisseg beim Erreeche vun der finaler Sintertemperatur, wat zu Rëssbildung an der Bildung vu Poren féiert. D'Resultater weisen, datt mat der Erhéijung vun der Heizgeschwindegkeet d'Kristallisatiounszäit vun de Zirkoniumdioxidkristaller verkierzt gëtt, de Gas tëscht de Kristaller net méi erausgelooss ka ginn, an d'Porositéit an de Zirkoniumdioxidkristaller liicht eropgeet. Mat der Erhéijung vun der Heizgeschwindegkeet fänkt eng kleng Quantitéit vun der monokliner Kristallphas an der tetragonaler Phas vum Zirkoniumdioxid un ze existéieren, wat d'mechanesch Eegeschafte beaflosst. Gläichzäiteg ginn d'Käre mat der Erhéijung vun der Heizgeschwindegkeet polariséiert, dat heescht, d'Koexistenz vu méi groussen a méi klenge Käre ass einfach. Déi méi lues Heizgeschwindegkeet ass förderlech fir d'Bildung vu méi eenheetleche Käre, wat d'Semipermeabilitéit vum Zirkoniumdioxid erhéicht.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 15. August 2023