Neprilygstamas ilgaamžiškumas su cirkonio keramika

Cirkonio oksidas siūlo pažangius medžiagų sprendimus įvairiems pramoniniams taikymams. Nuo ZTA kompozicinio stebuklo iki Ce-TZP kietumo savybių - jo sudėties įvairovė užtikrina aukštos kokybės sprendimus, atitinkančius įvairius pramonės poreikius.

Daugybė veiksnių gali turėti įtakos mechaninėms pridėtiniu būdu pagamintos cirkonio keramikos savybėms, įskaitant žaliavų suspensijos santykį, akytumą ir aglomeratus, ryšį tarp sluoksnių ir susitraukimą.

"De Corematrix (r) 3D Pro

Keraminiai blokai yra vis populiaresnis dantų restauracijų pasirinkimas, nes jie yra tvirtesni ir patvaresni nei kitos restauracinės medžiagos. Be to, keraminiai blokai pasižymi mažesniu šiluminio plėtimosi koeficientu, t. y. jie nesiplečia ir nesitraukia dėl temperatūros svyravimų, todėl puikiai tinka naudoti tokiose vietose, kuriose temperatūra svyruoja, kaip vainikėliai ir faneros. Be to, keraminius blokelius galima lengviau valyti nei kitas medžiagas - tai dar vienas veiksnys, dėl kurio keramika tampa patraukliu pasirinkimu odontologinėms reikmėms, kurioms būtinas ilgaamžiškumas.

CAD/CAM būdu pagaminti visiškai keraminiai protezai gali suteikti pacientams ilgalaikius ir gražius rezultatus, tačiau ne visos keramikos rūšys yra vienodos. Kai kurios keramikos rūšys pasižymi geresniu biologiniu suderinamumu ir estetika nei kitos, todėl labai svarbu pasirinkti idealią medžiagą pagal kiekvieno paciento individualius poreikius. Šiuo metu ličio disilikatas ir cirkonio oksidas yra du populiarūs pasirinkimai, kai naudojami restauraciniam gydymui.

Tačiau tobulėjant CAD/CAM technologijoms, odontologai turi daugiau galimybių. ZrO (itrio stabilizuota cirkonio oksidas) yra itin kieta medžiaga, kurios mechaninės savybės yra vienos didžiausių kada nors užfiksuotų dantų keramikos mechaninių savybių; jos lenkimo stipris siekia 100 MPa, o tai reiškia, kad ji yra atsparesnė lūžiams nei PFM ar metalo pagrindo vainikėliai. Be to, monolitiniame ZrO nėra pažeidžiamų sluoksnių, kurie sujungtų jį su pagrindinėmis konstrukcinėmis medžiagomis, pavyzdžiui, auksu ar porceliano pagrindinėmis konstrukcinėmis medžiagomis, todėl jį galima gaminti naudojant CAD/CAM sistemas.

ZTA velenai

ZTA keramika yra pažangi cirkonio grūdinto aliuminio oksido hibridinė medžiaga, pasižyminti abiejų medžiagų privalumais. Nors ji vis dar pasižymi puikiu atsparumu dilimui ir geresniu kietumu / kietumu, užtikrinančiu geresnes eksploatacines savybes ir ilgesnį ilgaamžiškumą, jos grūdinto cirkonio oksido struktūra suteikia ZTA puikų atsparumą korozijai, todėl ji gali atlaikyti aplinką, kuri sunaikintų kitas keramikas.

Iš aliuminio oksido ir cirkonio oksido pagaminti ZTA keramikos velenai pasižymi didžiausiu takumo laipsniu iš visų pažangių pramoninių keramikos gaminių, todėl jie gali ilgiau atlaikyti aukštesnę temperatūrą, kol neįvyksta gedimas. Dėl šio privalumo ZTA velenai ypač tinka mechaniniams įrenginiams, kuriuose dėl susidėvėjimo ir dilimo slėgio ilgainiui atsiranda įtempių nuovargio pažeidimų.

Cirkonio oksidas su itrio priedu tampa daug tvirtesnis už standartinį aliuminio oksido ir silicio nitridą, todėl jo atsparumas smūgiams padidėja dešimteriopai. Jei objektas atsitrenkia į ZTA keramikos veleną, jo cirkonio inkliuzai veikia kaip maži barjerai, kurie sugeria ir išsklaido energiją, kol jo struktūroje nesusidaro įtrūkimų.

ZTA keraminiai vamzdeliai gali būti plačiai naudojami mechanikos inžinerijoje, ugniai atsparioje, chemijos ir metalurgijos pramonėje. Dėl didelio atsparumo aukštai temperatūrai, rūgštims ir šarmams, kartu su išskirtiniu kietumu ir tvirtumu jie puikiai tinka cheminiams skysčiams transportuoti arba kaip izoliacinės apsauginės rankovės jiems transportuoti. Be to, jos yra biologiškai suderinamos, netoksiškos ir neužterštos - puikiai tinka naudoti medicinoje ir ugniai atsparioms medžiagoms!

MSZ

Cirkonio keramikos medžiaga yra viena iš tvirčiausių rinkoje esančių keraminių medžiagų, pasižyminčių išskirtiniu atsparumu dilimui ir nusidėvėjimui bei tvirtumu, todėl ji veikia net tokioje darbo aplinkoje, kurioje plastikas, metalai ir kita keramika to padaryti negali. Cirkonio oksido galima rasti tokiose srityse kaip konstrukciniai komponentai, įvorės, stūmoklių įvorių kreipiančiųjų izoliatoriai.

Aliuminio oksido, MSZ ir YSZ lūžio paviršių SEM vaizduose matomos trimodalinės mikrostruktūros, kurios daro didelę įtaką lūžio būdui. YSZ atveju šios mikrostruktūros rodo tarpkristalinį lūžio režimą, o MSZ ir WO3 - transkristalinį; abiejų medžiagų bandymų rezultatai buvo artimi visų trijų tirtų medžiagų eksperimentinėms lūžio vertėms.

Akytojo mulito bandiniai, kurie buvo modifikuoti magnezija stabilizuoto cirkonio oksidu (2,8mol% MgO) ir WO3, pasižymi didžiausiu matomu porėtumu tarp sukepintų bandinių - vidutinis porėtumas yra 73,2 + 2,2%. Padvigubinus WO3 kiekį, poringumas sumažėja iki 66 + 2%.

MSZ ir WO3 keramikos bandiniai pasižymi didelėmis savitosiomis šiluminėmis talpomis ir maža šilumine sklaida, kurios gerokai padidina atsparumą šiluminiam smūgiui, palyginti su itrio stabilizuotu cirkoniu (8mol% Y2O3) ir WO3. Atlikus aliuminio oksido, MSZ ir YSZ rutulinius TRS bandymus, nustatyta, kad jų charakteringasis stipris atitinka inžinerinei keramikai priimtinas vertes, o Veibulo moduliai patenka į pažangiosios inžinerinės keramikos priimtinas ribas.

CSZ

Ilgą laiką iš dalies stabilizuotas itrio oksido cirkonis (Y-PSZ) buvo pagrindinė keraminė medžiaga, naudojama termoizoliacinėms dangoms (TBC) gaminti. Ji pasižymi dideliu temperatūriniu stabilumu, puikiu tvirtumu ir mažu šilumos laidumu, taip pat senėjimu aukštoje temperatūroje dėl nepakankamo deguonies pernešimo jonų pernašos; tačiau jos ilgaamžiškumui kenkia senėjimas ir tankėjimas aukštoje temperatūroje; ribotas deguonies pernešimas dar labiau blogina ilgaamžiškumą. Siekiant pašalinti šiuos trūkumus, ceriu stabilizuota cirkonio keramika (CSZ) pasižymi geresniu atsparumu terminiams smūgiams, nes ceriu stabilizuotas cirkonis naudojamas kaip oksidacijos skatintojas, be to, turi dviejų sluoksnių konstrukciją, kuri užtikrina didesnį atsparumą terminiams smūgiams.

Lyginant su 8 masės% itrio, CSZ pasižymi geresnėmis patvarumo ir tvirtumo savybėmis. Be to, jis nepereina fazės perėjimo aukštoje temperatūroje ir pasižymi geresniu atsparumu sukepimui. Be to, jo šilumos perdavimo koeficientai ir deguonies jonų sklaida leidžia geriau išvengti rišamosios dangos ir pagrindo oksidacijos.

Pažangiosios medžiagos, įskaitant gadolinio cirkonatą (GZO), lantano heksaluminatą (LaAlO3), kalcio cirkonatą (CaZrO3) ir ceria stabilizuotą cirkonį (CSZ), naudojamos pažangiausiuose termomechaniniuose guolių dangčiuose (TBC), kurie apsaugo metalus ir keramiką nuo degradacijos įkaitus ir užtikrina geresnę apsaugą nuo dilimo bei atsparumą korozijai aukštoje temperatūroje dujų turbinose.

Mokslininkai atliko storų CYSZ daugiasluoksnių sistemų karštosios korozijos bandymus, kad geriau suprastų jų elgseną karštoje temperatūroje. Atlikus išsamią kiekvienos zonos analizę, nebuvo pastebėta jokių agresyvių S ir Na turinčių druskų sukeltų pažeidimų. Be to, TGO zonų morfologija atitiko dangų morfologiją net ir pasibaigus karštosios korozijos bandymams.