జిర్కోనియా సిరామిక్స్ యొక్క లక్షణాలపై సింటరింగ్ ప్రభావం

ఒక రకమైన సిరామిక్ పదార్థంగా, జిర్కోనియం అధిక బలం, అధిక కాఠిన్యం, మంచి దుస్తులు నిరోధకత, ఆమ్లం మరియు క్షార నిరోధకత, అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత మరియు ఇతర అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. పారిశ్రామిక రంగంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించడంతో పాటు, ఇటీవలి సంవత్సరాలలో కట్టుడు పళ్ళ పరిశ్రమ యొక్క బలమైన అభివృద్ధితో, జిర్కోనియా సిరామిక్స్ అత్యంత సంభావ్య దంత పదార్థాలుగా మారాయి మరియు చాలా మంది పరిశోధకుల దృష్టిని ఆకర్షించాయి.

సింటరింగ్ పద్ధతి

హీట్ రేడియేషన్, హీట్ కండక్షన్, హీట్ కన్వెక్షన్ ద్వారా శరీరాన్ని వేడి చేయడం సాంప్రదాయ సింటరింగ్ పద్ధతి, తద్వారా జిర్కోనియా ఉపరితలం నుండి లోపలికి వేడి ఉంటుంది, అయితే జిర్కోనియా యొక్క ఉష్ణ వాహకత అల్యూమినా మరియు ఇతర సిరామిక్ పదార్థాల కంటే అధ్వాన్నంగా ఉంటుంది. థర్మల్ ఒత్తిడి వల్ల ఏర్పడే పగుళ్లను నివారించడానికి, సాంప్రదాయ తాపన వేగం నెమ్మదిగా ఉంటుంది మరియు సమయం ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది జిర్కోనియా ఉత్పత్తి చక్రం పొడవుగా ఉంటుంది మరియు ఉత్పత్తి వ్యయం ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, జిర్కోనియా యొక్క ప్రాసెసింగ్ సాంకేతికతను మెరుగుపరచడం, ప్రాసెసింగ్ సమయాన్ని తగ్గించడం, ఉత్పత్తి వ్యయాన్ని తగ్గించడం మరియు అధిక పనితీరు కలిగిన దంత జిర్కోనియా సిరామిక్ పదార్థాలను అందించడం పరిశోధన యొక్క కేంద్రంగా మారింది మరియు మైక్రోవేవ్ సింటరింగ్ అనేది నిస్సందేహంగా ఆశాజనకమైన సింటరింగ్ పద్ధతి.

మైక్రోవేవ్ సింటరింగ్ మరియు వాతావరణ పీడన సింటరింగ్ సెమీ-పారగమ్యత మరియు దుస్తులు నిరోధకత యొక్క ప్రభావంపై గణనీయమైన తేడా లేదని కనుగొనబడింది. కారణం ఏమిటంటే, మైక్రోవేవ్ సింటరింగ్ ద్వారా పొందిన జిర్కోనియా సాంద్రత సాంప్రదాయిక సింటరింగ్‌తో సమానంగా ఉంటుంది మరియు రెండూ దట్టమైన సింటరింగ్‌గా ఉంటాయి, అయితే మైక్రోవేవ్ సింటరింగ్ యొక్క ప్రయోజనాలు తక్కువ సింటరింగ్ ఉష్ణోగ్రత, వేగవంతమైన వేగం మరియు తక్కువ సింటరింగ్ సమయం. అయినప్పటికీ, వాతావరణ పీడనం సింటరింగ్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల రేటు నెమ్మదిగా ఉంటుంది, సింటరింగ్ సమయం ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు మొత్తం సింటరింగ్ సమయం దాదాపు 6-11గం. సాధారణ పీడన సింటరింగ్‌తో పోలిస్తే, మైక్రోవేవ్ సింటరింగ్ అనేది కొత్త సింటరింగ్ పద్ధతి, ఇది చిన్న సింటరింగ్ సమయం, అధిక సామర్థ్యం మరియు శక్తిని ఆదా చేయడం వంటి ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది మరియు సిరామిక్స్ యొక్క సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.

మైక్రోవేవ్ సింటరింగ్ తర్వాత జిర్కోనియా మరింత మెటాస్టేబుల్ టేక్వార్టెట్ దశను నిర్వహించగలదని కొందరు పండితులు కూడా నమ్ముతారు, బహుశా మైక్రోవేవ్ వేగవంతమైన తాపన తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద పదార్థం యొక్క వేగవంతమైన సాంద్రతను సాధించగలదు, సాధారణ పీడన సింటరింగ్ కంటే ధాన్యం పరిమాణం చిన్నదిగా మరియు ఏకరీతిగా ఉంటుంది. t-ZrO2 యొక్క క్లిష్టమైన దశ పరివర్తన పరిమాణం, ఇది గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద మెటాస్టేబుల్ స్థితిలో సాధ్యమైనంతవరకు నిర్వహించడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది, సిరామిక్ పదార్థాల బలం మరియు దృఢత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.

డబుల్ సింటరింగ్ ప్రక్రియ

అధిక కాఠిన్యం మరియు బలం కారణంగా కాంపాక్ట్ సింటర్డ్ జిర్కోనియా సిరామిక్స్ ఎమెరీ కట్టింగ్ టూల్స్‌తో మాత్రమే ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది మరియు ప్రాసెసింగ్ ఖర్చు ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఎక్కువ సమయం ఉంటుంది. పై సమస్యలను పరిష్కరించడానికి, కొన్నిసార్లు జిర్కోనియా సిరామిక్స్ రెండుసార్లు సింటరింగ్ ప్రక్రియను ఉపయోగించబడుతుంది, సిరామిక్ బాడీ మరియు ప్రారంభ సింటరింగ్ ఏర్పడిన తర్వాత, CAD/CAM యాంప్లిఫికేషన్ కావలసిన ఆకృతికి మ్యాచింగ్ చేసి, ఆపై చివరి సింటరింగ్ ఉష్ణోగ్రతకు సింటరింగ్ చేయబడుతుంది. పదార్థం పూర్తిగా దట్టమైనది.

రెండు సింటరింగ్ ప్రక్రియలు జిర్కోనియా సిరామిక్స్ యొక్క సింటరింగ్ గతిశాస్త్రాన్ని మారుస్తాయని మరియు జిర్కోనియా సిరామిక్స్ యొక్క సింటరింగ్ సాంద్రత, యాంత్రిక లక్షణాలు మరియు సూక్ష్మ నిర్మాణంపై కొన్ని ప్రభావాలను చూపుతాయని కనుగొనబడింది. మెకానికల్ జిర్కోనియా సిరామిక్స్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలు ఒకసారి దట్టంగా సిన్టర్ చేసిన వాటి కంటే రెండుసార్లు మెరుగ్గా ఉంటాయి. మెషిన్ చేయగల జిర్కోనియా సిరామిక్స్ యొక్క బయాక్సియల్ బెండింగ్ స్ట్రెంగ్త్ మరియు ఫ్రాక్చర్ టఫ్‌నెస్ ఒకసారి కాంపాక్ట్‌గా సింటర్డ్ రెండుసార్లు సింటర్ చేసిన వాటి కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి. ప్రైమరీ సింటర్డ్ జిర్కోనియా సిరామిక్స్ యొక్క ఫ్రాక్చర్ మోడ్ ట్రాన్స్‌గ్రాన్యులర్/ఇంటర్‌గ్రాన్యులర్, మరియు క్రాక్ స్ట్రైక్ సాపేక్షంగా నేరుగా ఉంటుంది. రెండుసార్లు సిన్టర్డ్ జిర్కోనియా సిరామిక్స్ యొక్క ఫ్రాక్చర్ మోడ్ ప్రధానంగా ఇంటర్‌గ్రాన్యులర్ ఫ్రాక్చర్, మరియు క్రాక్ ట్రెండ్ మరింత ఇబ్బందికరంగా ఉంటుంది. కాంపోజిట్ ఫ్రాక్చర్ మోడ్ యొక్క లక్షణాలు సాధారణ ఇంటర్‌గ్రాన్యులర్ ఫ్రాక్చర్ మోడ్ కంటే మెరుగ్గా ఉంటాయి.

సింటరింగ్ వాక్యూమ్

జిర్కోనియా తప్పనిసరిగా వాక్యూమ్ వాతావరణంలో సిన్టర్ చేయబడాలి, సింటరింగ్ ప్రక్రియలో పెద్ద సంఖ్యలో బుడగలు ఉత్పత్తి అవుతాయి మరియు వాక్యూమ్ వాతావరణంలో, పింగాణీ శరీరం యొక్క కరిగిన స్థితి నుండి బుడగలు విడుదల చేయడం సులభం, జిర్కోనియా సాంద్రతను మెరుగుపరుస్తుంది, తద్వారా ఇది పెరుగుతుంది. జిర్కోనియా యొక్క సెమీ-పారగమ్యత మరియు యాంత్రిక లక్షణాలు.

తాపన రేటు

జిర్కోనియా యొక్క సింటరింగ్ ప్రక్రియలో, మంచి పనితీరు మరియు ఆశించిన ఫలితాలను పొందడానికి, తక్కువ తాపన రేటును స్వీకరించాలి. అధిక తాపన రేటు జిర్కోనియా యొక్క అంతర్గత ఉష్ణోగ్రతను చివరి సింటరింగ్ ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకున్నప్పుడు అసమానంగా చేస్తుంది, ఇది పగుళ్లు మరియు రంధ్రాల ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది. తాపన రేటు పెరుగుదలతో, జిర్కోనియా స్ఫటికాల స్ఫటికీకరణ సమయం తగ్గిపోతుందని, స్ఫటికాల మధ్య వాయువు విడుదల చేయబడదని మరియు జిర్కోనియా స్ఫటికాలలోని సచ్ఛిద్రత కొద్దిగా పెరుగుతుందని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. తాపన రేటు పెరుగుదలతో, జిర్కోనియా యొక్క టెట్రాగోనల్ దశలో మోనోక్లినిక్ క్రిస్టల్ దశ యొక్క చిన్న మొత్తం ఉనికిలో ప్రారంభమవుతుంది, ఇది యాంత్రిక లక్షణాలను ప్రభావితం చేస్తుంది. అదే సమయంలో, తాపన రేటు పెరుగుదలతో, ధాన్యాలు ధ్రువణమవుతాయి, అంటే పెద్ద మరియు చిన్న ధాన్యాల సహజీవనం సులభం. నెమ్మదిగా వేడి చేసే రేటు మరింత ఏకరీతి గింజలు ఏర్పడటానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది, ఇది జిర్కోనియా యొక్క సెమీపెర్మెబిలిటీని పెంచుతుంది.