지르코니아 세라믹의 특성에 대한 소결의 영향

세라믹 재료의 일종인 지르코늄은 고강도, 고경도, 우수한 내마모성, 내산성 및 내알칼리성, 고온 저항성 및 기타 우수한 특성을 가지고 있습니다. 산업 현장에서 널리 사용되는 것 외에도 최근 의치 산업의 활발한 발전으로 지르코니아 세라믹은 가장 잠재력 있는 의치 재료가 되었으며 많은 연구자들의 관심을 끌었습니다.

소결방법

전통적인 소결 방법은 방열, 열 전도, 열 대류를 통해 몸체를 가열하여 열이 지르코니아 표면에서 내부로 전달되지만 지르코니아의 열전도율은 알루미나 및 기타 세라믹 재료보다 나쁩니다. 열 스트레스로 인한 균열을 방지하기 위해 전통적인 가열 속도가 느리고 시간이 길어서 지르코니아의 생산주기가 길고 생산 비용이 높습니다. 최근 몇 년 동안 지르코니아 가공 기술 개선, 가공 시간 단축, 생산 비용 절감, 고성능 치과용 지르코니아 세라믹 재료 제공이 연구의 초점이 되었으며 마이크로파 소결은 의심할 여지 없이 유망한 소결 방법입니다.

마이크로파 소결과 대기압 소결은 반투과성과 내마모성의 영향에 큰 차이가 없는 것으로 나타났습니다. 그 이유는 마이크로파 소결로 얻은 지르코니아의 밀도는 기존 소결과 비슷하고 둘 다 치밀한 소결이지만, 마이크로파 소결의 장점은 소결 온도가 낮고 속도가 빠르며 소결 시간이 짧다는 점이다. 그러나 대기압 소결의 온도 상승 속도는 느리고 소결 시간은 길며 전체 소결 시간은 대략 6~11시간입니다. 일반 압력 소결과 비교하여 마이크로파 소결은 새로운 소결 방법으로 소결 시간이 짧고 효율이 높으며 에너지 절약이 가능하며 세라믹의 미세 구조를 향상시킬 수 있습니다.

일부 학자들은 또한 마이크로파 소결 후 지르코니아가 더 준안정적인 테쿼텟 상을 유지할 수 있다고 믿습니다. 아마도 마이크로파 급속 가열이 더 낮은 온도에서 재료의 급속한 치밀화를 달성할 수 있기 때문에 입자 크기는 정상 압력 소결보다 더 작고 더 균일합니다. t-ZrO2의 임계 상변태 크기는 실온에서 준안정 상태를 최대한 유지하는 데 도움이 되며 세라믹 재료의 강도와 인성을 향상시킵니다.

이중 소결 공정

컴팩트한 소결 지르코니아 세라믹은 경도와 강도가 높아 에머리 절삭 공구로만 가공할 수 있으며 가공 비용이 높고 시간이 길다. 위의 문제를 해결하기 위해 때로는 지르코니아 세라믹을 두 번 소결 공정으로 사용합니다. 세라믹 본체를 형성하고 초기 소결한 후 CAD/CAM 증폭 가공을 통해 원하는 모양으로 만든 다음 최종 소결 온도까지 소결하여 만듭니다. 재료가 완전히 조밀합니다.

두 가지 소결 공정은 지르코니아 세라믹의 소결 역학을 변화시키고 지르코니아 세라믹의 소결 밀도, 기계적 특성 및 미세 구조에 특정 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 한 번 치밀하게 소결된 가공 가능한 지르코니아 세라믹의 기계적 특성은 두 번 소결된 것보다 우수합니다. 한번 컴팩트하게 소결된 가공 가능한 지르코니아 세라믹의 이축 굽힘 강도와 파괴 인성은 두 번 소결한 것보다 높습니다. 1차 소결 지르코니아 세라믹의 파단 모드는 입계/입계이며, 균열 충격은 비교적 직선입니다. 두 번 소결된 지르코니아 세라믹의 파괴 모드는 주로 입계 파괴이며 균열 경향은 더욱 구불구불합니다. 복합 파괴 모드의 특성은 단순 입계 파괴 모드보다 우수합니다.

소결 진공

지르코니아는 진공 환경에서 소결해야 하며, 소결 과정에서 많은 수의 기포가 생성되며, 진공 환경에서는 도자기 본체의 용융 상태에서 기포가 쉽게 배출되어 지르코니아의 밀도가 향상되어 증가합니다. 지르코니아의 반투과성 및 기계적 성질.

가열 속도

지르코니아의 소결 공정에서 좋은 성능과 기대되는 결과를 얻으려면 더 낮은 가열 속도를 채택해야 합니다. 가열 속도가 높으면 최종 소결 온도에 도달할 때 지르코니아 내부 온도가 고르지 않아 균열이 생기고 기공이 형성됩니다. 결과는 가열 속도가 증가함에 따라 지르코니아 결정의 결정화 시간이 단축되고 결정 사이의 가스가 배출될 수 없으며 지르코니아 결정 내부의 다공성이 약간 증가한다는 것을 보여줍니다. 가열 속도가 증가함에 따라 지르코니아의 정방정상에 소량의 단사정계 결정상이 존재하기 시작하여 기계적 특성에 영향을 미칩니다. 동시에, 가열 속도가 증가함에 따라 입자는 분극화됩니다. 즉, 더 큰 입자와 작은 입자의 공존이 쉽습니다. 느린 가열 속도는 보다 균일한 입자 형성에 도움이 되며 이는 지르코니아의 반투과성을 증가시킵니다.