झिरकोनिया सिरेमिकच्या गुणधर्मांवर सिंटरिंगचा परिणाम

झिरकोनिया सिरेमिकच्या गुणधर्मांवर सिंटरिंगचा परिणाम

एक प्रकारचे सिरेमिक मटेरियल म्हणून, झिरकोनियममध्ये उच्च ताकद, उच्च कडकपणा, चांगला पोशाख प्रतिरोध, आम्ल आणि अल्कली प्रतिरोध, उच्च तापमान प्रतिरोध आणि इतर उत्कृष्ट गुणधर्म आहेत. औद्योगिक क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जाण्याव्यतिरिक्त, अलिकडच्या वर्षांत दंत उद्योगाच्या जोमदार विकासासह, झिरकोनिया सिरेमिक्स सर्वात संभाव्य दंत साहित्य बनले आहेत आणि अनेक संशोधकांचे लक्ष वेधून घेतले आहेत.

झिरकोनिया सिरेमिक्सच्या कामगिरीवर अनेक घटकांचा परिणाम होईल, आज आपण झिरकोनिया सिरेमिक्सच्या काही गुणधर्मांवर सिंटरिंगच्या परिणामाबद्दल बोलू.

सिंटरिंग पद्धत

पारंपारिक सिंटरिंग पद्धत म्हणजे उष्णता विकिरण, उष्णता वाहकता, उष्णता संवहन याद्वारे शरीराला गरम करणे, जेणेकरून उष्णता झिरकोनियाच्या पृष्ठभागापासून आतील भागात जाईल, परंतु झिरकोनियाची थर्मल चालकता अॅल्युमिना आणि इतर सिरेमिक पदार्थांपेक्षा वाईट आहे. थर्मल ताणामुळे होणारे क्रॅकिंग टाळण्यासाठी, पारंपारिक हीटिंग गती मंद आणि वेळ जास्त आहे, ज्यामुळे झिरकोनियाचे उत्पादन चक्र लांब होते आणि उत्पादन खर्च जास्त आहे. अलिकडच्या वर्षांत, झिरकोनियाच्या प्रक्रिया तंत्रज्ञानात सुधारणा करणे, प्रक्रिया वेळ कमी करणे, उत्पादन खर्च कमी करणे आणि उच्च कार्यक्षमता असलेले दंत झिरकोनिया सिरेमिक साहित्य प्रदान करणे हे संशोधनाचे केंद्रबिंदू बनले आहे आणि मायक्रोवेव्ह सिंटरिंग ही निःसंशयपणे एक आशादायक सिंटरिंग पद्धत आहे.

असे आढळून आले आहे की मायक्रोवेव्ह सिंटरिंग आणि वातावरणीय दाब सिंटरिंगमध्ये अर्ध-पारगम्यता आणि पोशाख प्रतिरोधनाच्या प्रभावावर कोणताही महत्त्वपूर्ण फरक नाही. कारण मायक्रोवेव्ह सिंटरिंगद्वारे मिळवलेल्या झिरकोनियाची घनता पारंपारिक सिंटरिंगसारखीच असते आणि दोन्ही दाट सिंटरिंग असतात, परंतु मायक्रोवेव्ह सिंटरिंगचे फायदे म्हणजे कमी सिंटरिंग तापमान, जलद गती आणि कमी सिंटरिंग वेळ. तथापि, वातावरणीय दाब सिंटरिंगचा तापमान वाढीचा दर मंद असतो, सिंटरिंग वेळ जास्त असतो आणि संपूर्ण सिंटरिंग वेळ अंदाजे 6-11 तास असतो. सामान्य दाब सिंटरिंगच्या तुलनेत, मायक्रोवेव्ह सिंटरिंग ही एक नवीन सिंटरिंग पद्धत आहे, ज्यामध्ये कमी सिंटरिंग वेळ, उच्च कार्यक्षमता आणि ऊर्जा बचतीचे फायदे आहेत आणि सिरेमिकची सूक्ष्म रचना सुधारू शकते.

काही विद्वानांचा असाही विश्वास आहे की मायक्रोवेव्ह सिंटरिंगनंतर झिरकोनिया अधिक मेटास्टेबल टेक्वार्टेट फेज राखू शकते, कदाचित मायक्रोवेव्ह जलद गरम केल्याने कमी तापमानात सामग्रीचे जलद घनता प्राप्त होऊ शकते, धान्याचा आकार सामान्य दाब सिंटरिंगपेक्षा लहान आणि अधिक एकसमान असतो, t-ZrO2 च्या गंभीर टप्प्यातील परिवर्तन आकारापेक्षा कमी असतो, जो खोलीच्या तापमानावर मेटास्टेबल स्थितीत शक्य तितके राखण्यासाठी अनुकूल असतो, सिरेमिक सामग्रीची ताकद आणि कडकपणा सुधारतो.

दुहेरी सिंटरिंग प्रक्रिया

कॉम्पॅक्ट सिंटर केलेले झिरकोनिया सिरेमिक्स फक्त एमरी कटिंग टूल्सने प्रक्रिया केले जाऊ शकतात कारण त्यांची कडकपणा आणि ताकद जास्त असते आणि प्रक्रिया खर्च जास्त असतो आणि वेळही जास्त असतो. वरील समस्या सोडवण्यासाठी, कधीकधी झिरकोनिया सिरेमिक्सचा वापर दोनदा सिंटरिंग प्रक्रियेत केला जाईल, सिरेमिक बॉडी तयार झाल्यानंतर आणि सुरुवातीच्या सिंटरिंगनंतर, इच्छित आकारात CAD/CAM अॅम्प्लिफिकेशन मशीनिंगद्वारे आणि नंतर अंतिम सिंटरिंग तापमानापर्यंत सिंटरिंग करून सामग्री पूर्णपणे दाट केली जाईल.

असे आढळून आले आहे की दोन सिंटरिंग प्रक्रिया झिरकोनिया सिरेमिक्सच्या सिंटरिंग गतीशास्त्रात बदल करतील आणि झिरकोनिया सिरेमिक्सच्या सिंटरिंग घनतेवर, यांत्रिक गुणधर्मांवर आणि सूक्ष्म संरचनेवर काही विशिष्ट परिणाम करतील. एकदा दाट सिंटर केलेल्या मशीनेबल झिरकोनिया सिरेमिक्सचे यांत्रिक गुणधर्म दोनदा सिंटर केलेल्यांपेक्षा चांगले असतात. एकदा कॉम्पॅक्ट सिंटर केलेल्या मशीनेबल झिरकोनिया सिरेमिक्सची द्विअक्षीय वाकण्याची ताकद आणि फ्रॅक्चर कडकपणा दोनदा सिंटर केलेल्यांपेक्षा जास्त असतो. प्राथमिक सिंटर केलेल्या झिरकोनिया सिरेमिक्सचा फ्रॅक्चर मोड ट्रान्सग्रॅन्युलर/इंटरग्रॅन्युलर असतो आणि क्रॅक स्ट्राइक तुलनेने सरळ असतो. दोनदा सिंटर केलेल्या झिरकोनिया सिरेमिक्सचा फ्रॅक्चर मोड प्रामुख्याने इंटरग्रॅन्युलर फ्रॅक्चर असतो आणि क्रॅक ट्रेंड अधिक त्रासदायक असतो. कंपोझिट फ्रॅक्चर मोडचे गुणधर्म साध्या इंटरग्रॅन्युलर फ्रॅक्चर मोडपेक्षा चांगले असतात.

सिंटरिंग व्हॅक्यूम

झिरकोनियाला व्हॅक्यूम वातावरणात सिंटर करणे आवश्यक आहे, सिंटरिंग प्रक्रियेत मोठ्या प्रमाणात बुडबुडे तयार होतील आणि व्हॅक्यूम वातावरणात, बुडबुडे पोर्सिलेन बॉडीच्या वितळलेल्या अवस्थेतून सहजपणे बाहेर पडतात, झिरकोनियाची घनता सुधारते, ज्यामुळे अर्ध-पारगम्यता आणि यांत्रिक गुणधर्म वाढतात.

हीटिंग रेट

झिरकोनियाच्या सिंटरिंग प्रक्रियेत, चांगली कामगिरी आणि अपेक्षित परिणाम मिळविण्यासाठी, कमी गरम दर स्वीकारला पाहिजे. उच्च गरम दरामुळे झिरकोनियाचे अंतर्गत तापमान अंतिम सिंटरिंग तापमानापर्यंत पोहोचताना असमान होते, ज्यामुळे क्रॅक दिसतात आणि छिद्र तयार होतात. परिणाम दर्शवितात की गरम दर वाढल्याने, झिरकोनिया क्रिस्टल्सचा क्रिस्टलायझेशन वेळ कमी होतो, क्रिस्टल्समधील वायू सोडला जाऊ शकत नाही आणि झिरकोनिया क्रिस्टल्समधील सच्छिद्रता थोडी वाढते. गरम दर वाढल्याने, झिरकोनियाच्या चतुर्भुज टप्प्यात थोड्या प्रमाणात मोनोक्लिनिक क्रिस्टल फेज अस्तित्वात येऊ लागते, ज्यामुळे यांत्रिक गुणधर्मांवर परिणाम होईल. त्याच वेळी, गरम दर वाढल्याने, धान्य ध्रुवीकरण केले जातील, म्हणजेच मोठ्या आणि लहान धान्यांचे सहअस्तित्व सोपे आहे. मंद गरम दर अधिक एकसमान धान्यांच्या निर्मितीसाठी अनुकूल आहे, ज्यामुळे झिरकोनियाची अर्धपारगम्यता वाढते.