Kesan pensinteran pada sifat seramik zirkonia

Kesan pensinteran pada sifat seramik zirkonia

Sebagai sejenis bahan seramik, zirkonium mempunyai kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, rintangan haus yang baik, rintangan asid dan alkali, rintangan suhu tinggi dan ciri-ciri lain yang sangat baik. Selain digunakan secara meluas dalam bidang perindustrian, dengan perkembangan pesat industri gigi palsu dalam beberapa tahun kebelakangan ini, seramik zirkonia telah menjadi bahan gigi palsu yang paling berpotensi dan menarik perhatian ramai penyelidik.

Prestasi seramik zirkonia akan dipengaruhi oleh banyak faktor, hari ini kita bercakap tentang kesan pensinteran pada beberapa sifat seramik zirkonia.

Kaedah pensinteran

Kaedah pensinteran tradisional adalah untuk memanaskan badan melalui sinaran haba, pengaliran haba, perolakan haba, supaya haba adalah dari permukaan zirkonia ke pedalaman, tetapi kekonduksian terma zirkonia lebih buruk daripada alumina dan bahan seramik lain. Untuk mengelakkan keretakan yang disebabkan oleh tekanan haba, kelajuan pemanasan tradisional adalah perlahan dan masa yang panjang, yang menjadikan kitaran pengeluaran zirkonia panjang dan kos pengeluaran adalah tinggi. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, meningkatkan teknologi pemprosesan zirkonia, memendekkan masa pemprosesan, mengurangkan kos pengeluaran, dan menyediakan bahan seramik zirkonia pergigian berprestasi tinggi telah menjadi tumpuan penyelidikan, dan pensinteran gelombang mikro sudah pasti merupakan kaedah pensinteran yang menjanjikan.

Didapati bahawa pensinteran gelombang mikro dan pensinteran tekanan atmosfera tidak mempunyai perbezaan yang signifikan terhadap pengaruh separa kebolehtelapan dan rintangan haus. Sebabnya ialah ketumpatan zirkonia yang diperoleh melalui pensinteran gelombang mikro adalah serupa dengan pensinteran konvensional, dan kedua-duanya adalah pensinteran padat, tetapi kelebihan pensinteran gelombang mikro ialah suhu pensinteran rendah, kelajuan cepat dan masa pensinteran yang singkat. Walau bagaimanapun, kadar kenaikan suhu pensinteran tekanan atmosfera adalah perlahan, masa pensinteran lebih lama, dan keseluruhan masa pensinteran adalah kira-kira 6-11j. Berbanding dengan pensinteran tekanan biasa, pensinteran gelombang mikro adalah kaedah pensinteran baharu, yang mempunyai kelebihan masa pensinteran yang singkat, kecekapan tinggi dan penjimatan tenaga, dan boleh meningkatkan struktur mikro seramik.

Sesetengah sarjana juga percaya bahawa zirkonia selepas pensinteran gelombang mikro boleh mengekalkan fasa tequartet yang lebih metastable, mungkin kerana pemanasan pantas gelombang mikro boleh mencapai ketumpatan bahan yang cepat pada suhu yang lebih rendah, saiz butiran adalah lebih kecil dan lebih seragam daripada pensinteran tekanan biasa, lebih rendah daripada saiz transformasi fasa kritikal t-ZrO2, yang kondusif untuk mengekalkan sebanyak mungkin dalam keadaan metastabil pada suhu bilik, meningkatkan kekuatan dan keliatan bahan seramik.

Proses pensinteran berganda

Seramik zirkonia tersinter padat hanya boleh diproses dengan alat pemotong ampelas kerana kekerasan dan kekuatan yang tinggi, dan kos pemprosesan adalah tinggi dan masa yang lama. Untuk menyelesaikan masalah di atas, kadangkala seramik zirkonia akan digunakan dua kali proses pensinteran, selepas pembentukan badan seramik dan pensinteran awal, pemesinan amplifikasi CAD/CAM kepada bentuk yang dikehendaki, dan kemudian pensinteran kepada suhu pensinteran akhir untuk dibuat. bahan itu padat sepenuhnya.

Didapati bahawa dua proses pensinteran akan mengubah kinetik pensinteran seramik zirkonia, dan akan mempunyai kesan tertentu terhadap ketumpatan pensinteran, sifat mekanikal dan struktur mikro seramik zirkonia. Sifat mekanikal seramik zirkonia boleh dimesinan yang disinter sekali padat adalah lebih baik daripada yang disinter dua kali. Kekuatan lentur dwipaksi dan keliatan patah bagi seramik zirkonia boleh dimesinan yang disinter sekali padat adalah lebih tinggi daripada yang disinter dua kali. Mod patah seramik zirkonia tersinter primer adalah transgranular/intergranular, dan mogok retak adalah agak lurus. Mod patah seramik zirkonia tersinter dua kali adalah terutamanya patah antara butiran, dan trend retak adalah lebih berliku-liku. Ciri-ciri mod patah komposit adalah lebih baik daripada mod patah intergranular mudah.

Pensinteran vakum

Zirkonia mesti disinter dalam persekitaran vakum, dalam proses pensinteran akan menghasilkan sejumlah besar buih, dan dalam persekitaran vakum, buih mudah dilepaskan dari keadaan cair badan porselin, meningkatkan ketumpatan zirkonia, dengan itu meningkatkan separuh kebolehtelapan dan sifat mekanikal zirkonia.

Kadar pemanasan

Dalam proses pensinteran zirkonia, untuk mendapatkan prestasi yang baik dan hasil yang diharapkan, kadar pemanasan yang lebih rendah harus diguna pakai. Kadar pemanasan yang tinggi menjadikan suhu dalaman zirkonia tidak sekata apabila mencapai suhu pensinteran akhir, yang membawa kepada penampilan rekahan dan pembentukan liang. Keputusan menunjukkan bahawa dengan peningkatan kadar pemanasan, masa penghabluran kristal zirkonia dipendekkan, gas antara kristal tidak boleh dinyahcas, dan keliangan di dalam kristal zirkonia meningkat sedikit. Dengan peningkatan kadar pemanasan, sejumlah kecil fasa kristal monoklinik mula wujud dalam fasa tetragonal zirkonia, yang akan menjejaskan sifat mekanikal. Pada masa yang sama, dengan peningkatan kadar pemanasan, bijirin akan terpolarisasi, iaitu, kewujudan bersama bijirin yang lebih besar dan lebih kecil adalah mudah. Kadar pemanasan yang lebih perlahan adalah kondusif untuk pembentukan butiran yang lebih seragam, yang meningkatkan kebolehtelapan zirkonia.