झिरकोनिया सिरेमिकच्या गुणधर्मांवर सिंटरिंगचा प्रभाव

झिरकोनिया सिरेमिकच्या गुणधर्मांवर सिंटरिंगचा प्रभाव

एक प्रकारची सिरेमिक सामग्री म्हणून, झिरकोनियममध्ये उच्च सामर्थ्य, उच्च कडकपणा, चांगला पोशाख प्रतिरोध, आम्ल आणि अल्कली प्रतिरोध, उच्च तापमान प्रतिरोध आणि इतर उत्कृष्ट गुणधर्म आहेत. औद्योगिक क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाण्याव्यतिरिक्त, अलिकडच्या वर्षांत दंत उद्योगाच्या जोमदार विकासासह, झिरकोनिया सिरेमिक हे सर्वात संभाव्य दंत साहित्य बनले आहे आणि अनेक संशोधकांचे लक्ष वेधून घेतले आहे.

झिरकोनिया सिरेमिकच्या कामगिरीवर अनेक घटकांचा परिणाम होईल, आज आम्ही झिरकोनिया सिरेमिकच्या काही गुणधर्मांवर सिंटरिंगच्या प्रभावाबद्दल बोलू.

सिंटरिंग पद्धत

पारंपारिक सिंटरिंग पद्धत म्हणजे उष्णता विकिरण, उष्णता वाहक, उष्णता संवहन याद्वारे शरीराला उष्णता देणे, जेणेकरून उष्णता झिरकोनियाच्या पृष्ठभागापासून आतील भागात असते, परंतु झिरकोनियाची थर्मल चालकता ॲल्युमिना आणि इतर सिरॅमिक सामग्रीपेक्षा वाईट असते. थर्मल स्ट्रेसमुळे क्रॅक होण्यापासून रोखण्यासाठी, पारंपारिक हीटिंगचा वेग कमी असतो आणि वेळ जास्त असतो, ज्यामुळे झिरकोनियाचे उत्पादन चक्र लांब होते आणि उत्पादन खर्च जास्त असतो. अलिकडच्या वर्षांत, झिरकोनियाच्या प्रक्रिया तंत्रज्ञानात सुधारणा करणे, प्रक्रियेची वेळ कमी करणे, उत्पादन खर्च कमी करणे आणि उच्च कार्यक्षमता दंत झिरकोनिया सिरेमिक सामग्री प्रदान करणे हे संशोधनाचे केंद्रबिंदू बनले आहे आणि मायक्रोवेव्ह सिंटरिंग ही निःसंशयपणे एक आशादायक सिंटरिंग पद्धत आहे.

असे आढळून आले आहे की मायक्रोवेव्ह सिंटरिंग आणि वायुमंडलीय दाब सिंटरिंगमध्ये अर्ध-पारगम्यता आणि पोशाख प्रतिकार यांच्या प्रभावावर लक्षणीय फरक नाही. याचे कारण असे आहे की मायक्रोवेव्ह सिंटरिंगद्वारे प्राप्त झिरकोनियाची घनता पारंपारिक सिंटरिंग सारखीच असते आणि दोन्ही दाट सिंटरिंग आहेत, परंतु मायक्रोवेव्ह सिंटरिंगचे फायदे कमी सिंटरिंग तापमान, वेगवान गती आणि कमी सिंटरिंग वेळ आहेत. तथापि, वायुमंडलीय दाब सिंटरिंगचा तापमान वाढीचा दर मंद आहे, सिंटरिंग वेळ जास्त आहे आणि संपूर्ण सिंटरिंग वेळ अंदाजे 6-11 तास आहे. सामान्य प्रेशर सिंटरिंगच्या तुलनेत, मायक्रोवेव्ह सिंटरिंग ही एक नवीन सिंटरिंग पद्धत आहे, ज्यामध्ये कमी सिंटरिंग वेळ, उच्च कार्यक्षमता आणि ऊर्जा बचत असे फायदे आहेत आणि सिरेमिकची मायक्रोस्ट्रक्चर सुधारू शकतात.

काही विद्वानांचा असाही विश्वास आहे की मायक्रोवेव्ह सिंटरिंगनंतर झिरकोनिया अधिक मेटास्टेबल टेक्वार्टेट टप्पा राखू शकतो, शक्यतो कारण मायक्रोवेव्ह जलद हीटिंग कमी तापमानात सामग्रीचे जलद घनता प्राप्त करू शकते, धान्याचा आकार सामान्य दाब सिंटरिंगच्या तुलनेत लहान आणि अधिक एकसमान असतो. t-ZrO2 चे क्रिटिकल फेज ट्रान्सफॉर्मेशन साइज, जे खोलीच्या तापमानात मेटास्टेबल स्थितीत शक्य तितके राखण्यासाठी, सिरॅमिक मटेरियलची ताकद आणि कडकपणा सुधारण्यासाठी अनुकूल आहे.

दुहेरी सिंटरिंग प्रक्रिया

कॉम्पॅक्ट सिंटर्ड झिरकोनिया सिरॅमिक्सवर केवळ उच्च कडकपणा आणि ताकदीमुळे एमरी कटिंग टूल्ससह प्रक्रिया केली जाऊ शकते आणि प्रक्रियेची किंमत जास्त आहे आणि वेळ मोठा आहे. वरील समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी, काहीवेळा झिरकोनिया सिरॅमिक्सचा वापर दोनदा सिंटरिंग प्रक्रियेनंतर केला जाईल, सिरॅमिक बॉडी तयार झाल्यानंतर आणि प्रारंभिक सिंटरिंग, सीएडी/सीएएम ॲम्प्लीफिकेशन मशीनिंग इच्छित आकारात आणि नंतर अंतिम सिंटरिंग तापमानापर्यंत सिंटरिंग केले जाईल. सामग्री पूर्णपणे दाट आहे.

असे आढळून आले आहे की दोन सिंटरिंग प्रक्रिया झिरकोनिया सिरॅमिक्सच्या सिंटरिंग गतीशास्त्रात बदल घडवून आणतील आणि सिंटरिंग घनता, यांत्रिक गुणधर्म आणि झिरकोनिया सिरॅमिक्सच्या मायक्रोस्ट्रक्चरवर काही प्रभाव पाडतील. एकदा दाट सिंटर केलेल्या मशीन करण्यायोग्य झिरकोनिया सिरॅमिक्सचे यांत्रिक गुणधर्म दोनदा सिंटर केलेल्या सिंटरपेक्षा चांगले आहेत. एकदा कॉम्पॅक्ट केलेल्या सिंटर केलेल्या मशीनेबल झिरकोनिया सिरॅमिक्सची द्विअक्षीय वाकण्याची ताकद आणि फ्रॅक्चर कडकपणा दोनदा सिंटर केलेल्या सिंटरपेक्षा जास्त आहे. प्राथमिक सिंटर्ड झिरकोनिया सिरॅमिक्सचा फ्रॅक्चर मोड ट्रान्सग्रॅन्युलर/इंटरग्रॅन्युलर असतो आणि क्रॅक स्ट्राइक तुलनेने सरळ असतो. दोनदा सिंटर्ड झिरकोनिया सिरॅमिक्सचा फ्रॅक्चर मोड मुख्यतः इंटरग्रॅन्युलर फ्रॅक्चर असतो आणि क्रॅकचा कल अधिक त्रासदायक असतो. संमिश्र फ्रॅक्चर मोडचे गुणधर्म साध्या इंटरग्रॅन्युलर फ्रॅक्चर मोडपेक्षा चांगले आहेत.

सिंटरिंग व्हॅक्यूम

झिरकोनिया व्हॅक्यूम वातावरणात सिंटर केलेले असणे आवश्यक आहे, सिंटरिंग प्रक्रियेत मोठ्या प्रमाणात बुडबुडे तयार होतील आणि व्हॅक्यूम वातावरणात, पोर्सिलेन बॉडीच्या वितळलेल्या अवस्थेतून बुडबुडे सोडणे सोपे होते, झिरकोनियाची घनता सुधारते, ज्यामुळे वाढ होते. झिरकोनियाची अर्ध-पारगम्यता आणि यांत्रिक गुणधर्म.

गरम दर

झिरकोनियाच्या सिंटरिंग प्रक्रियेत, चांगली कामगिरी आणि अपेक्षित परिणाम मिळविण्यासाठी, कमी गरम दराचा अवलंब केला पाहिजे. उच्च ताप दर अंतिम सिंटरिंग तापमानापर्यंत पोहोचताना झिरकोनियाचे अंतर्गत तापमान असमान बनवते, ज्यामुळे क्रॅक दिसतात आणि छिद्र तयार होतात. परिणाम दर्शविते की हीटिंग रेट वाढल्याने, झिरकोनिया क्रिस्टल्सचा क्रिस्टलायझेशन वेळ कमी केला जातो, क्रिस्टल्समधील वायू सोडला जाऊ शकत नाही आणि झिरकोनिया क्रिस्टल्सच्या आत सच्छिद्रता किंचित वाढते. हीटिंग रेटच्या वाढीसह, झिरकोनियाच्या टेट्रागोनल टप्प्यात थोड्या प्रमाणात मोनोक्लिनिक क्रिस्टल फेज अस्तित्वात येऊ लागते, ज्यामुळे यांत्रिक गुणधर्मांवर परिणाम होतो. त्याच वेळी, हीटिंग रेटच्या वाढीसह, धान्यांचे ध्रुवीकरण केले जाईल, म्हणजेच, मोठ्या आणि लहान धान्यांचे सहअस्तित्व सोपे आहे. धीमे गरम दर अधिक एकसमान धान्यांच्या निर्मितीसाठी अनुकूल आहे, ज्यामुळे झिरकोनियाची अर्धपारगम्यता वाढते.