Si një lloj materiali qeramik, zirkoni ka rezistencë të lartë, fortësi të lartë, rezistencë të mirë ndaj konsumimit, rezistencë ndaj acideve dhe alkaleve, rezistencë ndaj temperaturave të larta dhe veti të tjera të shkëlqyera. Përveç përdorimit të gjerë në fushën industriale, me zhvillimin e fuqishëm të industrisë së protezave në vitet e fundit, qeramika e zirkonit është bërë materiali më i mundshëm për protezat dhe ka tërhequr vëmendjen e shumë studiuesve.
Metoda e sinterimit
Metoda tradicionale e sinterimit është ngrohja e trupit nëpërmjet rrezatimit të nxehtësisë, përçueshmërisë së nxehtësisë, konvekcionit të nxehtësisë, në mënyrë që nxehtësia të kalojë nga sipërfaqja e zirkonisë në brendësi, por përçueshmëria termike e zirkonisë është më e keqe se ajo e aluminit dhe materialeve të tjera qeramike. Për të parandaluar çarjet e shkaktuara nga stresi termik, shpejtësia tradicionale e ngrohjes është e ngadaltë dhe koha është e gjatë, gjë që e bën ciklin e prodhimit të zirkonisë të gjatë dhe koston e prodhimit të lartë. Në vitet e fundit, përmirësimi i teknologjisë së përpunimit të zirkonisë, shkurtimi i kohës së përpunimit, ulja e kostos së prodhimit dhe sigurimi i materialeve qeramike të zirkonisë dentare me performancë të lartë janë bërë fokusi i kërkimit, dhe sinterimi me mikrovalë është padyshim një metodë premtuese e sinterimit.
Është vënë re se sinterimi me mikrovalë dhe sinterimi me presion atmosferik nuk kanë ndonjë ndryshim të rëndësishëm në ndikimin e gjysmëpërshkueshmërisë dhe rezistencës ndaj konsumimit. Arsyeja është se dendësia e zirkonisë e përftuar nga sinterimi me mikrovalë është e ngjashme me atë të sinterimit konvencional, dhe të dyja janë sinterim i dendur, por avantazhet e sinterimit me mikrovalë janë temperatura e ulët e sinterimit, shpejtësia e lartë dhe koha e shkurtër e sinterimit. Megjithatë, shkalla e rritjes së temperaturës së sinterimit me presion atmosferik është e ngadaltë, koha e sinterimit është më e gjatë dhe koha e plotë e sinterimit është afërsisht 6-11 orë. Krahasuar me sinterimin me presion normal, sinterimi me mikrovalë është një metodë e re sinterimi, e cila ka avantazhet e kohës së shkurtër të sinterimit, efikasitetit të lartë dhe kursimit të energjisë, dhe mund të përmirësojë mikrostrukturën e qeramikës.
Disa studiues besojnë gjithashtu se zirkonia pas sinterimit me mikrovalë mund të ruajë një fazë tekuarte më metastabile, ndoshta sepse ngrohja e shpejtë në mikrovalë mund të arrijë dendësim të shpejtë të materialit në një temperaturë më të ulët, madhësia e kokrrizave është më e vogël dhe më uniforme se ajo e sinterimit me presion normal, më e ulët se madhësia kritike e transformimit të fazës së t-ZrO2, e cila është e favorshme për të ruajtur sa më shumë të jetë e mundur në gjendje metastabile në temperaturën e dhomës, duke përmirësuar forcën dhe qëndrueshmërinë e materialeve qeramike.
Procesi i sinterizimit të dyfishtë
Qeramika kompakte e zirkonit të sinterizuar mund të përpunohet vetëm me mjete prerëse zmerile për shkak të fortësisë dhe rezistencës së lartë, dhe kostoja e përpunimit është e lartë dhe koha është e gjatë. Për të zgjidhur problemet e mësipërme, ndonjëherë qeramika e zirkonit përdoret në dy procese sinterimi, pas formimit të trupit qeramik dhe sinterimit fillestar, përpunimi i amplifikimit CAD/CAM në formën e dëshiruar dhe më pas sinterimi në temperaturën përfundimtare të sinterimit për ta bërë materialin plotësisht të dendur.
Është zbuluar se dy procese sinterimi do të ndryshojnë kinetikën e sinterimit të qeramikës së zirkonit dhe do të kenë efekte të caktuara në dendësinë e sinterimit, vetitë mekanike dhe mikrostrukturën e qeramikës së zirkonit. Vetitë mekanike të qeramikës së zirkonit të përpunueshme të sinterizuar pasi të dendur është më e mirë se e asaj të sinterizuar dy herë. Rezistenca në përkulje biaksiale dhe qëndrueshmëria ndaj thyerjes e qeramikës së zirkonit të përpunueshme të sinterizuar pasi të kompakte është më e lartë se e asaj të sinterizuar dy herë. Moda e thyerjes së qeramikës së zirkonit të sinterizuar primar është transgranulare/ndërgranulare, dhe goditja e çarjes është relativisht e drejtë. Moda e thyerjes së qeramikës së zirkonit të sinterizuar dy herë është kryesisht thyerje ndërgranulare, dhe tendenca e çarjes është më e dredhur. Vetitë e modës së thyerjes kompozite janë më të mira se mënyra e thyerjes së thjeshtë ndërgranulare.
Vakum sinterimi
Zirkonia duhet të sinterizohet në një mjedis vakumi, gjatë procesit të sinterizimit do të prodhohet një numër i madh flluskash, dhe në një mjedis vakumi, flluskat shkarkohen lehtësisht nga gjendja e shkrirë e trupit të porcelanit, duke përmirësuar dendësinë e zirkonisë, duke rritur kështu gjysmëpërshkueshmërinë dhe vetitë mekanike të zirkonisë.
Shkalla e ngrohjes
Në procesin e sinterimit të zirkonisë, për të arritur performancë të mirë dhe rezultate të pritura, duhet të përdoret një shkallë më e ulët ngrohjeje. Shkalla e lartë e ngrohjes e bën temperaturën e brendshme të zirkonisë të pabarabartë kur arrihet temperatura përfundimtare e sinterimit, duke çuar në shfaqjen e çarjeve dhe formimin e poreve. Rezultatet tregojnë se me rritjen e shkallës së ngrohjes, koha e kristalizimit të kristaleve të zirkonisë shkurtohet, gazi midis kristaleve nuk mund të shkarkohet dhe poroziteti brenda kristaleve të zirkonisë rritet pak. Me rritjen e shkallës së ngrohjes, një sasi e vogël e fazës kristalore monoklinike fillon të ekzistojë në fazën tetragonale të zirkonisë, gjë që do të ndikojë në vetitë mekanike. Në të njëjtën kohë, me rritjen e shkallës së ngrohjes, kokrrat do të polarizohen, domethënë, bashkëjetesa e kokrrave më të mëdha dhe më të vogla është e lehtë. Shkalla më e ngadaltë e ngrohjes është e favorshme për formimin e kokrrave më uniforme, gjë që rrit gjysmëpërshkueshmërinë e zirkonisë.
Koha e postimit: 15 gusht 2023