एक प्रकारचा सिरॅमिक पदार्थ म्हणून, झिरकोनियममध्ये उच्च शक्ती, उच्च कठीणपणा, चांगली झीज-प्रतिरोधकता, आम्ल आणि अल्कली प्रतिरोध, उच्च तापमान प्रतिरोध आणि इतर उत्कृष्ट गुणधर्म आहेत. औद्योगिक क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाण्याव्यतिरिक्त, अलिकडच्या वर्षांत दंत कृत्रिम अवयव उद्योगाच्या जोरदार विकासामुळे, झिरकोनिया सिरॅमिक्स हे सर्वात संभाव्य दंत कृत्रिम अवयव साहित्य बनले आहे आणि त्याने अनेक संशोधकांचे लक्ष वेधून घेतले आहे.
सिंटरिंग पद्धत
पारंपारिक सिंटरिंग पद्धतीमध्ये उष्णता विकिरण, उष्णता वहन आणि उष्णता संवहन यांद्वारे पदार्थाला उष्णता दिली जाते, ज्यामुळे उष्णता झिर्कोनियाच्या पृष्ठभागावरून आतल्या भागात जाते. परंतु, झिर्कोनियाची औष्णिक वाहकता ॲल्युमिना आणि इतर सिरॅमिक पदार्थांपेक्षा कमी असते. औष्णिक ताणामुळे होणारे तडे टाळण्यासाठी, पारंपारिक तापवण्याची गती मंद आणि वेळ जास्त असतो, ज्यामुळे झिर्कोनियाचे उत्पादन चक्र लांबते आणि उत्पादन खर्चही जास्त येतो. अलिकडच्या वर्षांत, झिर्कोनियाच्या प्रक्रिया तंत्रज्ञानात सुधारणा करणे, प्रक्रियेचा वेळ कमी करणे, उत्पादन खर्च कमी करणे आणि उच्च कार्यक्षमतेचे दंत झिर्कोनिया सिरॅमिक पदार्थ उपलब्ध करून देणे हे संशोधनाचे केंद्रबिंदू बनले आहे, आणि मायक्रोवेव्ह सिंटरिंग ही निःसंशयपणे एक आशादायक सिंटरिंग पद्धत आहे.
असे आढळून आले आहे की, अर्धपारगम्यता आणि झीज-प्रतिरोधकतेच्या प्रभावाच्या बाबतीत मायक्रोवेव्ह सिंटरिंग आणि वातावरणीय दाब सिंटरिंगमध्ये कोणताही लक्षणीय फरक नाही. याचे कारण असे आहे की, मायक्रोवेव्ह सिंटरिंगद्वारे मिळवलेल्या झिर्कोनियाची घनता पारंपरिक सिंटरिंगसारखीच असते आणि दोन्ही दाट सिंटरिंग पद्धती आहेत, परंतु मायक्रोवेव्ह सिंटरिंगचे फायदे म्हणजे कमी सिंटरिंग तापमान, वेगवान गती आणि कमी सिंटरिंग वेळ. तथापि, वातावरणीय दाब सिंटरिंगमध्ये तापमान वाढीचा दर मंद असतो, सिंटरिंगचा वेळ जास्त असतो आणि संपूर्ण सिंटरिंगचा कालावधी अंदाजे ६-११ तास असतो. सामान्य दाब सिंटरिंगच्या तुलनेत, मायक्रोवेव्ह सिंटरिंग ही एक नवीन सिंटरिंग पद्धत आहे, ज्याचे फायदे म्हणजे कमी सिंटरिंग वेळ, उच्च कार्यक्षमता आणि ऊर्जा बचत, तसेच यामुळे सिरॅमिक्सची सूक्ष्म-संरचना सुधारता येते.
काही विद्वानांचा असाही विश्वास आहे की मायक्रोवेव्ह सिंटरिंगनंतर झिर्कोनिया अधिक अस्थिर टेक्वार्टेट अवस्था टिकवून ठेवू शकते, याचे संभाव्य कारण असे की मायक्रोवेव्ह जलद तापवण्यामुळे कमी तापमानात पदार्थाचे जलद घनीकरण साधता येते, ज्यामुळे सामान्य दाब सिंटरिंगच्या तुलनेत कणांचा आकार लहान आणि अधिक एकसमान असतो, जो t-ZrO2 च्या क्रांतिकारक अवस्था परिवर्तन आकारापेक्षा कमी असतो. हे सामान्य तापमानात पदार्थाला शक्य तितके अस्थिर अवस्थेत टिकवून ठेवण्यास अनुकूल ठरते, ज्यामुळे सिरॅमिक पदार्थांची मजबुती आणि कणखरपणा सुधारतो.
दुहेरी सिंटरिंग प्रक्रिया
उच्च कठीणता आणि मजबुतीमुळे कॉम्पॅक्ट सिंटर्ड झिर्कोनिया सिरॅमिक्सवर केवळ एमरी कटिंग टूल्सनेच प्रक्रिया केली जाऊ शकते, तसेच या प्रक्रियेचा खर्च जास्त असतो आणि वेळही जास्त लागतो. वरील समस्या सोडवण्यासाठी, कधीकधी झिर्कोनिया सिरॅमिक्सवर दुहेरी सिंटरिंग प्रक्रिया वापरली जाते. सिरॅमिक बॉडी तयार झाल्यानंतर आणि प्राथमिक सिंटरिंग झाल्यावर, CAD/CAM ॲम्प्लिफिकेशन मशीनिंगद्वारे त्याला इच्छित आकार दिला जातो आणि त्यानंतर पदार्थाला पूर्णपणे घन बनवण्यासाठी अंतिम सिंटरिंग तापमानापर्यंत पुन्हा सिंटरिंग केले जाते.
असे आढळून आले आहे की दोन सिंटरिंग प्रक्रिया झिर्कोनिया सिरॅमिक्सच्या सिंटरिंग गतीशास्त्रात बदल घडवतात आणि त्याचा झिर्कोनिया सिरॅमिक्सच्या सिंटरिंग घनता, यांत्रिक गुणधर्म आणि सूक्ष्म संरचनेवर निश्चित परिणाम होतो. एकदा घन स्वरूपात सिंटर केलेल्या मशिनिंगयोग्य झिर्कोनिया सिरॅमिक्सचे यांत्रिक गुणधर्म, दोनदा सिंटर केलेल्या सिरॅमिक्सपेक्षा चांगले असतात. एकदा कॉम्पॅक्ट स्वरूपात सिंटर केलेल्या मशिनिंगयोग्य झिर्कोनिया सिरॅमिक्सची द्विअक्षीय बेंडिंग स्ट्रेंथ आणि फ्रॅक्चर टफनेस, दोनदा सिंटर केलेल्या सिरॅमिक्सपेक्षा जास्त असतात. प्राथमिक सिंटरिंग केलेल्या झिर्कोनिया सिरॅमिक्सचा फ्रॅक्चर मोड ट्रान्सग्रॅन्युलर/इंटरग्रॅन्युलर असतो आणि क्रॅकची दिशा तुलनेने सरळ असते. दोनदा सिंटर केलेल्या झिर्कोनिया सिरॅमिक्सचा फ्रॅक्चर मोड प्रामुख्याने इंटरग्रॅन्युलर फ्रॅक्चर असतो आणि क्रॅकची दिशा अधिक नागमोडी असते. संयुक्त फ्रॅक्चर मोडचे गुणधर्म साध्या इंटरग्रॅन्युलर फ्रॅक्चर मोडपेक्षा चांगले असतात.
सिंटरिंग व्हॅक्यूम
झिरकोनियाचे सिंटरिंग निर्वात वातावरणात करणे आवश्यक आहे. सिंटरिंग प्रक्रियेत मोठ्या संख्येने बुडबुडे तयार होतात आणि निर्वात वातावरणात, हे बुडबुडे पोर्सिलेनच्या वितळलेल्या अवस्थेतून सहजपणे बाहेर पडतात, ज्यामुळे झिरकोनियाची घनता सुधारते आणि परिणामी झिरकोनियाची अर्धपारगम्यता व यांत्रिक गुणधर्म वाढतात.
गरम करण्याचा दर
झिर्कोनियाच्या सिंटरिंग प्रक्रियेमध्ये, चांगली कामगिरी आणि अपेक्षित परिणाम मिळवण्यासाठी, कमी तापन दराचा अवलंब केला पाहिजे. उच्च तापन दरामुळे अंतिम सिंटरिंग तापमानापर्यंत पोहोचल्यावर झिर्कोनियाचे अंतर्गत तापमान असमान होते, ज्यामुळे भेगा पडतात आणि छिद्रे तयार होतात. परिणामांनुसार, तापन दर वाढल्याने झिर्कोनिया स्फटिकांचा स्फटिकीकरण कालावधी कमी होतो, स्फटिकांमधील वायू बाहेर पडू शकत नाही आणि झिर्कोनिया स्फटिकांमधील सच्छिद्रता किंचित वाढते. तापन दर वाढल्याने, झिर्कोनियाच्या टेट्रागोनल अवस्थेमध्ये थोड्या प्रमाणात मोनोक्लिनिक स्फटिक अवस्था अस्तित्वात येऊ लागते, ज्यामुळे यांत्रिक गुणधर्मांवर परिणाम होतो. त्याच वेळी, तापन दर वाढल्याने कण ध्रुवीकृत होतात, म्हणजेच मोठे आणि लहान कण एकत्र अस्तित्वात राहणे सोपे होते. कमी तापन दर अधिक एकसमान कणांच्या निर्मितीसाठी अनुकूल असतो, ज्यामुळे झिर्कोनियाची अर्धपारगम्यता वाढते.
पोस्ट करण्याची वेळ: १५ ऑगस्ट २०२३