Som ett slags keramiskt material har zirkonium hög hållfasthet, hög hårdhet, god slitstyrka, syra- och alkalibeständighet, hög temperaturbeständighet och andra utmärkta egenskaper. Förutom att användas i stor utsträckning inom industriområdet har zirkoniumkeramik, med den kraftiga utvecklingen av protesindustrin de senaste åren, blivit det mest potentiella protesmaterialet och lockat många forskares uppmärksamhet.
Sintringsmetod
Den traditionella sintringsmetoden är att värma upp kroppen genom värmestrålning, värmeledning och värmekonvektion, så att värmen leds från zirkoniumoxidens yta till insidan, men zirkoniumoxidens värmeledningsförmåga är sämre än aluminiumoxidens och andra keramiska materials. För att förhindra sprickbildning orsakad av termisk stress är den traditionella uppvärmningshastigheten långsam och tiden lång, vilket gör produktionscykeln för zirkoniumoxid lång och produktionskostnaden hög. Under senare år har förbättring av zirkoniumoxidens bearbetningsteknik, förkortning av bearbetningstiden, minskning av produktionskostnaderna och tillhandahållande av högpresterande dentala zirkoniumoxidkeramikmaterial blivit fokus för forskning, och mikrovågssintring är utan tvekan en lovande sintringsmetod.
Det har visat sig att mikrovågssintring och atmosfärstryckssintring inte har någon signifikant skillnad i påverkan av semipermeabilitet och slitstyrka. Anledningen är att densiteten hos zirkoniumoxid som erhålls genom mikrovågssintring liknar den vid konventionell sintring, och båda är tätsintring, men fördelarna med mikrovågssintring är låg sintringstemperatur, hög hastighet och kort sintringstid. Temperaturökningshastigheten vid atmosfärstryckssintring är dock långsam, sintringstiden är längre och den totala sintringstiden är ungefär 6-11 timmar. Jämfört med normal trycksintring är mikrovågssintring en ny sintringsmetod, som har fördelarna med kort sintringstid, hög effektivitet och energibesparing, och kan förbättra mikrostrukturen hos keramik.
Vissa forskare tror också att zirkoniumoxid efter mikrovågssintring kan bibehålla en mer metastabil tekvartettfas, möjligen för att snabb uppvärmning i mikrovågsugn kan uppnå snabb förtätning av materialet vid lägre temperatur, kornstorleken är mindre och mer enhetlig än vid normal trycksintring, lägre än den kritiska fasomvandlingsstorleken för t-ZrO2, vilket bidrar till att bibehålla så mycket som möjligt i metastabilt tillstånd vid rumstemperatur, vilket förbättrar styrkan och segheten hos keramiska material.
Dubbel sintringsprocess
Kompakt sintrad zirkoniumoxidkeramik kan endast bearbetas med smärgelverktyg på grund av hög hårdhet och hållfasthet, och bearbetningskostnaden är hög och tiden lång. För att lösa ovanstående problem används ibland zirkoniumoxidkeramik två gånger i sintringsprocesserna. Efter att den keramiska kroppen har bildats och den initiala sintringen har utförts, CAD/CAM-förstärkningsbearbetning sker till önskad form och sedan sintring till den slutliga sintringstemperaturen för att göra materialet helt tätt.
Det har visat sig att två sintringsprocesser förändrar sintringskinetiken hos zirkoniumkeramik och har vissa effekter på sintringsdensiteten, de mekaniska egenskaperna och mikrostrukturen hos zirkoniumkeramik. De mekaniska egenskaperna hos bearbetabar zirkoniumkeramik som sintrats en gång tät är bättre än hos de som sintrats två gånger. Den biaxiella böjhållfastheten och brottsegheten hos bearbetabar zirkoniumkeramik som sintrats en gång kompakt är högre än hos de som sintrats två gånger. Brottläget för primärt sintrad zirkoniumkeramik är transgranulärt/intergranulärt, och sprickutbredningen är relativt rak. Brottläget för dubbelt sintrad zirkoniumkeramik är huvudsakligen intergranulärt brott, och spricktrenden är mer slingrande. Egenskaperna hos kompositbrottläget är bättre än hos enkelt intergranulärt brottläge.
Sintringsvakuum
Zirkoniumoxid måste sintras i vakuummiljö. I sintringsprocessen kommer ett stort antal bubblor att produceras, och i vakuummiljön är det lätt att släppa ut bubblor från porslinskroppens smälta tillstånd, vilket förbättrar zirkoniumoxidens densitet och därigenom ökar zirkoniumoxidens semipermeabilitet och mekaniska egenskaper.
Uppvärmningshastighet
För att uppnå god prestanda och förväntade resultat vid sintring av zirkoniumoxid bör en lägre uppvärmningshastighet användas. Den höga uppvärmningshastigheten gör att zirkoniumoxidens innertemperatur blir ojämn när den slutliga sintringstemperaturen uppnås, vilket leder till sprickor och porbildning. Resultaten visar att med ökande uppvärmningshastighet förkortas kristallisationstiden för zirkoniumoxidkristaller, gasen mellan kristallerna kan inte släppas ut och porositeten inuti zirkoniumoxidkristallerna ökar något. Med ökande uppvärmningshastighet börjar en liten mängd monoklin kristallfas bildas i zirkoniumoxidens tetragonala fas, vilket påverkar de mekaniska egenskaperna. Samtidigt, med ökande uppvärmningshastighet, kommer kornen att polariseras, det vill säga att samexistensen av större och mindre korn är lätt. Den långsammare uppvärmningshastigheten bidrar till bildandet av mer enhetliga korn, vilket ökar zirkoniumoxidens semipermeabilitet.
Publiceringstid: 15 augusti 2023