Effekt av sintring på egenskaper hos zirkoniumoxidkeramer
Som ett slags keramiskt material har zirkonium hög hållfasthet, hög hårdhet, god slitstyrka, syra- och alkalibeständighet, hög temperaturbeständighet och andra utmärkta egenskaper.Förutom att den används i stor utsträckning inom det industriella området, med den kraftiga utvecklingen av tandprotesindustrin under de senaste åren, har zirkoniumkeramik blivit det mest potentiella tandprotesmaterialet och uppmärksammats av många forskare.
Prestanda hos zirkoniumkeramik kommer att påverkas av många faktorer, idag pratar vi om sintringens inverkan på vissa egenskaper hos zirkoniumkeramer.
Sintringsmetod
Den traditionella sintringsmetoden är att värma upp kroppen genom värmestrålning, värmeledning, värmekonvektion, så att värmen kommer från ytan av zirkoniumoxid till insidan, men den termiska ledningsförmågan hos zirkoniumoxid är sämre än den för aluminiumoxid och andra keramiska material.För att förhindra sprickbildning orsakad av termisk stress är den traditionella uppvärmningshastigheten långsam och tiden är lång, vilket gör produktionscykeln för zirkoniumoxid lång och produktionskostnaden är hög.Under de senaste åren har förbättring av bearbetningstekniken för zirkoniumoxid, förkortning av bearbetningstiden, sänkt produktionskostnad och tillhandahållande av högpresterande dentala zirkoniumoxidkeramiska material blivit fokus för forskning, och mikrovågssintring är utan tvekan en lovande sintringsmetod.
Det har visat sig att mikrovågssintring och sintring med atmosfäriskt tryck inte har någon signifikant skillnad på inverkan av semipermeabilitet och slitstyrka.Anledningen är att densiteten hos zirkoniumoxid som erhålls genom mikrovågssintring liknar den för konventionell sintring, och båda är tätsintring, men fördelarna med mikrovågsintring är låg sintringstemperatur, snabb hastighet och kort sintringstid.Temperaturstegringshastigheten för sintring med atmosfärstryck är dock långsam, sintringstiden är längre och hela sintringstiden är ungefär 6-11 timmar.Jämfört med normal trycksintring är mikrovågssintring en ny sintringsmetod, som har fördelarna med kort sintringstid, hög effektivitet och energibesparing och kan förbättra keramernas mikrostruktur.
Vissa forskare tror också att zirkoniumoxid efter mikrovågssintring kan upprätthålla en mer metastabil tekvartettfas, möjligen eftersom mikrovågssnabbvärmning kan uppnå snabb förtätning av materialet vid en lägre temperatur, kornstorleken är mindre och mer enhetlig än den för normal trycksintring, lägre än den kritiska fasomvandlingsstorleken för t-ZrO2, vilket bidrar till att bibehålla så mycket som möjligt i metastabilt tillstånd vid rumstemperatur, vilket förbättrar styrkan och segheten hos keramiska material.
Dubbel sintringsprocess
Kompakt sintrad zirkoniumkeramik kan endast bearbetas med smärgelskärverktyg på grund av hög hårdhet och styrka, och bearbetningskostnaden är hög och tiden är lång.För att lösa ovanstående problem kommer ibland zirkoniumoxidkeramik att användas två gånger sintringsprocess, efter bildandet av den keramiska kroppen och initial sintring, CAD/CAM-förstärkningsbearbetning till önskad form och sedan sintring till den slutliga sintringstemperaturen för att göra materialet helt tätt.
Det har visat sig att två sintringsprocesser kommer att förändra sintringskinetiken för zirkoniumoxidkeramer och kommer att ha vissa effekter på sintringsdensiteten, mekaniska egenskaper och mikrostrukturen hos zirkoniumoxidkeramik.De mekaniska egenskaperna hos bearbetningsbara zirkoniumoxidkeramer som sintras en gång tätt är bättre än de som sintras två gånger.Den biaxiala böjhållfastheten och brottsegheten hos den bearbetbara zirkoniumoxidkeramen som sintrats en gång kompakt är högre än de sintrade två gånger.Sprickläget för primär sintrad zirkoniumoxidkeramik är transgranulär/intergranulär och sprickanslaget är relativt rakt.Sprickläget för två gånger sintrad zirkoniumoxidkeramik är huvudsakligen intergranulär fraktur, och spricktrenden är mer slingrande.Egenskaperna för kompositsprickläge är bättre än enkelt intergranulärt sprickläge.
Sintringsvakuum
Zirkoniumoxid måste sintras i en vakuummiljö, i sintringsprocessen kommer att producera ett stort antal bubblor, och i en vakuummiljö är bubblor lätta att släppa ut från porslinskroppens smälta tillstånd, vilket förbättrar zirkoniumoxidens densitet och ökar därmed semipermeabilitet och mekaniska egenskaper hos zirkoniumoxid.
Uppvärmningshastighet
I sintringsprocessen av zirkoniumoxid, för att få bra prestanda och förväntade resultat, bör en lägre uppvärmningshastighet antas.Den höga uppvärmningshastigheten gör den inre temperaturen hos zirkoniumoxid ojämn när den når den slutliga sintringstemperaturen, vilket leder till uppkomsten av sprickor och bildandet av porer.Resultaten visar att med ökningen av uppvärmningshastigheten förkortas kristallisationstiden för zirkoniumoxidkristaller, gasen mellan kristallerna kan inte släppas ut och porositeten inuti zirkoniumoxidkristallerna ökar något.Med ökningen av uppvärmningshastigheten börjar en liten mängd monoklinisk kristallfas existera i den tetragonala fasen av zirkoniumoxid, vilket kommer att påverka de mekaniska egenskaperna.Samtidigt, med ökningen av uppvärmningshastigheten, kommer kornen att polariseras, det vill säga samexistensen av större och mindre korn är lätt.Den långsammare uppvärmningshastigheten bidrar till bildandet av mer enhetliga korn, vilket ökar semipermeabiliteten hos zirkoniumoxid.
Posttid: 24 juli 2023