Paagutamise mõju tsirkooniumoksiidi keraamika omadustele
Omamoodi keraamilise materjalina on tsirkooniumil kõrge tugevus, kõrge kõvadus, hea kulumiskindlus, happe- ja leelisekindlus, kõrge temperatuuritaluvus ja muud suurepärased omadused. Lisaks tööstusvaldkonnas laialdasele kasutamisele on tsirkooniumoksiidi keraamika viimastel aastatel hambaproteesitööstuse jõulise arenguga muutunud kõige potentsiaalsemaks proteesimaterjaliks ja pälvinud paljude teadlaste tähelepanu.
Tsirkooniumoksiidi keraamika toimivust mõjutavad paljud tegurid, täna räägime paagutamise mõjust tsirkooniumoksiidi keraamika mõningatele omadustele.
Paagutamise meetod
Traditsiooniline paagutamismeetod on keha kuumutamine soojuskiirguse, soojusjuhtivuse, soojuskonvektsiooni kaudu, nii et soojus on tsirkooniumi pinnalt sisemusse, kuid tsirkooniumi soojusjuhtivus on halvem kui alumiiniumoksiidil ja muudel keraamilistel materjalidel. Termilise pinge põhjustatud pragude vältimiseks on traditsiooniline kuumutuskiirus aeglane ja aeg pikk, mis muudab tsirkooniumoksiidi tootmistsükli pikaks ja tootmiskulud on kõrged. Viimastel aastatel on tsirkooniumoksiidi töötlemistehnoloogia täiustamine, töötlemisaja lühendamine, tootmiskulude vähendamine ja suure jõudlusega hambaravi tsirkooniumoksiidi keraamiliste materjalide pakkumine muutunud uurimistöö keskmeks ning mikrolaineaagutamine on kahtlemata paljulubav paagutamismeetod.
On leitud, et mikrolaineahjuga paagutamisel ja atmosfäärirõhul paagutamisel ei ole olulist erinevust poolläbilaskvuse ja kulumiskindluse mõjus. Põhjus on selles, et mikrolainepaagutamisel saadava tsirkooniumi tihedus on sarnane tavapärase paagutamisega ja mõlemad on tiheda paagutusega, kuid mikrolainepaagutamise eelisteks on madal paagutamistemperatuur, kiire kiirus ja lühike paagutamisaeg. Kuid atmosfäärirõhul paagutamise temperatuuri tõusu kiirus on aeglane, paagutamisaeg on pikem ja kogu paagutamisaeg on ligikaudu 6-11 tundi. Võrreldes tavarõhuga paagutamisega on mikrolaineahjuga paagutamine uus paagutamismeetod, mille eelisteks on lühike paagutamisaeg, kõrge efektiivsus ja energiasääst ning see võib parandada keraamika mikrostruktuuri.
Mõned teadlased usuvad ka, et tsirkooniumoksiid võib pärast mikrolainepaagutamist säilitada metastabiilsema tekvarteti faasi, võib-olla seetõttu, et mikrolaineahjus kiirkuumutamine võib saavutada materjali kiire tihenemise madalamal temperatuuril, tera suurus on väiksem ja ühtlasem kui tavalisel rõhul paagutamisel, madalam kui t-ZrO2 kriitilise faasi transformatsiooni suurus, mis aitab säilitada võimalikult palju metastabiilset olekut toatemperatuuril, parandades keraamiliste materjalide tugevust ja sitkust.
Topeltpaagutamise protsess
Kompaktset paagutatud tsirkooniumoksiidi keraamikat saab kõrge kõvaduse ja tugevuse tõttu töödelda ainult smirgellõikuritega ning töötlemiskulud on kõrged ja aeg pikk. Ülaltoodud probleemide lahendamiseks kasutatakse mõnikord tsirkooniumoksiidi keraamikat kahekordse paagutamisprotsessiga, pärast keraamilise korpuse moodustamist ja esialgset paagutamist, CAD/CAM-võimendustöötlust soovitud kujuni ja seejärel paagutamist lõpliku paagutamistemperatuurini. materjal täiesti tihe.
On leitud, et kaks paagutamisprotsessi muudavad tsirkooniumoksiidi keraamika paagutamise kineetikat ja avaldavad teatud mõju tsirkooniumoksiidi keraamika paagutamise tihedusele, mehaanilistele omadustele ja mikrostruktuurile. Kord tihedaks paagutatud mehaaniliselt töödeldava tsirkooniumoksiidi keraamika mehaanilised omadused on paremad kui kaks korda paagutatud. Ühekordselt paagutatud tsirkooniumoksiidi keraamika kaheteljeline paindetugevus ja purunemistugevus on suuremad kui kaks korda paagutatud keraamika puhul. Primaarse paagutatud tsirkooniumoksiidist keraamika purunemisviis on transgranulaarne/teradevaheline ja pragude löök on suhteliselt sirge. Kahekordselt paagutatud tsirkooniumoksiidist keraamika purunemisviis on peamiselt teradevaheline purunemine ja pragude trend on käänulisem. Komposiitmurdmisrežiimi omadused on paremad kui lihtsa teradevahelise murderežiimi omadused.
Paagutamisvaakum
Tsirkooniumoksiidi tuleb paagutada vaakumkeskkonnas, paagutamisprotsessis tekib suur hulk mullid ja vaakumkeskkonnas on mullid portselankeha sulaolekust kergesti väljuvad, parandades tsirkooniumoksiidi tihedust, suurendades seeläbi tsirkooniumoksiidi tihedust. tsirkooniumoksiidi poolläbilaskvus ja mehaanilised omadused.
Küttekiirus
Tsirkooniumoksiidi paagutamise protsessis tuleks hea jõudluse ja oodatud tulemuste saavutamiseks kasutada madalamat kuumutuskiirust. Kõrge kuumutamiskiirus muudab tsirkooniumoksiidi sisetemperatuuri lõpliku paagutamistemperatuuri saavutamisel ebaühtlaseks, mis põhjustab pragude ilmnemist ja pooride moodustumist. Tulemused näitavad, et kuumutamiskiiruse suurenemisega tsirkooniumoksiidi kristallide kristalliseerumisaeg lüheneb, kristallide vahel olev gaas ei saa väljuda ja poorsus tsirkooniumoksiidi kristallide sees suureneb veidi. Kuumutuskiiruse suurenemisega hakkab tsirkooniumoksiidi tetragonaalses faasis eksisteerima väike kogus monokliinilist kristallifaasi, mis mõjutab mehaanilisi omadusi. Samas kuumutuskiiruse tõusuga terad polariseeruvad ehk suuremate ja väiksemate terade kooselu on lihtne. Aeglasem kuumenemiskiirus soodustab ühtlasemate terade moodustumist, mis suurendab tsirkooniumoksiidi poolläbilaskvust.
Postitusaeg: 24. juuli 2023