Epekto ng sintering sa mga katangian ng zirconia ceramics

Epekto ng sintering sa mga katangian ng zirconia ceramics

Bilang isang uri ng ceramic na materyal, ang zirconium ay may mataas na lakas, mataas na tigas, mahusay na paglaban sa pagsusuot, acid at alkali resistance, mataas na temperatura na pagtutol at iba pang mahusay na mga katangian. Bilang karagdagan sa malawakang paggamit sa larangan ng industriya, sa masiglang pag-unlad ng industriya ng pustiso nitong mga nakaraang taon, ang zirconia ceramics ay naging pinaka-potensyal na materyales sa pustiso at nakakaakit ng atensyon ng maraming mananaliksik.

Ang pagganap ng zirconia ceramics ay maaapektuhan ng maraming mga kadahilanan, ngayon ay pinag-uusapan natin ang epekto ng sintering sa ilang mga katangian ng zirconia ceramics.

Paraan ng sintering

Ang tradisyonal na pamamaraan ng sintering ay ang init ng katawan sa pamamagitan ng heat radiation, heat conduction, heat convection, upang ang init ay mula sa ibabaw ng zirconia hanggang sa interior, ngunit ang thermal conductivity ng zirconia ay mas malala kaysa sa alumina at iba pang mga ceramic na materyales. Upang maiwasan ang pag-crack na dulot ng thermal stress, ang tradisyunal na bilis ng pag-init ay mabagal at ang oras ay mahaba, na ginagawang mahaba ang ikot ng produksyon ng zirconia at ang gastos sa produksyon ay mataas. Sa mga nagdaang taon, ang pagpapabuti ng teknolohiya sa pagpoproseso ng zirconia, pagpapaikli sa oras ng pagproseso, pagbabawas ng gastos sa produksyon, at pagbibigay ng mataas na pagganap ng dental zirconia ceramic na materyales ay naging pokus ng pananaliksik, at ang microwave sintering ay walang alinlangan na isang promising na paraan ng sintering.

Napag-alaman na ang microwave sintering at atmospheric pressure sintering ay walang makabuluhang pagkakaiba sa impluwensya ng semi-permeability at wear resistance. Ang dahilan ay ang density ng zirconia na nakuha ng microwave sintering ay katulad ng sa conventional sintering, at pareho ang siksik na sintering, ngunit ang mga bentahe ng microwave sintering ay mababa ang sintering temperature, mabilis na bilis at maikling sintering time. Gayunpaman, ang rate ng pagtaas ng temperatura ng atmospheric pressure sintering ay mabagal, ang sintering time ay mas mahaba, at ang buong sintering time ay humigit-kumulang 6-11h. Kung ikukumpara sa normal na pressure sintering, ang microwave sintering ay isang bagong paraan ng sintering, na may mga pakinabang ng maikling oras ng sintering, mataas na kahusayan at pag-save ng enerhiya, at maaaring mapabuti ang microstructure ng mga keramika.

Naniniwala din ang ilang mga iskolar na ang zirconia pagkatapos ng microwave sintering ay maaaring mapanatili ang mas metastable tequartet phase, posibleng dahil ang microwave rapid heating ay maaaring makamit ang mabilis na densification ng materyal sa mas mababang temperatura, ang laki ng butil ay mas maliit at mas pare-pareho kaysa sa normal na pressure sintering, mas mababa kaysa ang kritikal na bahagi ng pagbabagong-anyo ng laki ng t-ZrO2, na nakakatulong sa pagpapanatili hangga't maaari sa metastable na estado sa temperatura ng silid, pagpapabuti ng lakas at katigasan ng mga materyales na seramik.

Dobleng proseso ng sintering

Ang mga compact sintered zirconia ceramics ay maaari lamang iproseso gamit ang mga emery cutting tool dahil sa mataas na tigas at lakas, at ang gastos sa pagproseso ay mataas at ang oras ay mahaba. Upang malutas ang mga problema sa itaas, kung minsan ang zirconia ceramics ay gagamitin nang dalawang beses na proseso ng sintering, pagkatapos ng pagbuo ng ceramic body at paunang sintering, ang CAD/CAM amplification machining sa nais na hugis, at pagkatapos ay sintering sa panghuling sintering temperatura upang gawin ang materyal ay ganap na siksik.

Napag-alaman na ang dalawang proseso ng sintering ay magbabago sa sintering kinetics ng zirconia ceramics, at magkakaroon ng ilang mga epekto sa sintering density, mechanical properties at microstructure ng zirconia ceramics. Ang mga mekanikal na katangian ng machinable zirconia ceramics na sintered sa sandaling siksik ay mas mahusay kaysa sa mga sintered dalawang beses. Ang biaxial bending strength at fracture toughness ng machinable zirconia ceramics na sintered sa sandaling compact ay mas mataas kaysa sa mga sintered dalawang beses. Ang fracture mode ng pangunahing sintered zirconia ceramics ay transgranular/intergranular, at ang crack strike ay medyo tuwid. Ang fracture mode ng twice sintered zirconia ceramics ay pangunahing intergranular fracture, at ang crack trend ay mas paikot-ikot. Ang mga katangian ng composite fracture mode ay mas mahusay kaysa sa simpleng intergranular fracture mode.

Sintering vacuum

Ang zirconia ay dapat na sintered sa isang vacuum na kapaligiran, sa proseso ng sintering ay bubuo ng isang malaking bilang ng mga bula, at sa isang vacuum na kapaligiran, ang mga bula ay madaling maalis mula sa tinunaw na estado ng katawan ng porselana, mapabuti ang density ng zirconia, at sa gayon ay tumataas ang semi-permeability at mekanikal na katangian ng zirconia.

Rate ng pag-init

Sa proseso ng sintering ng zirconia, upang makakuha ng mahusay na pagganap at inaasahang resulta, ang isang mas mababang rate ng pag-init ay dapat gamitin. Ang mataas na rate ng pag-init ay gumagawa ng panloob na temperatura ng zirconia na hindi pantay kapag naabot ang pangwakas na temperatura ng sintering, na humahantong sa paglitaw ng mga bitak at pagbuo ng mga pores. Ang mga resulta ay nagpapakita na sa pagtaas ng rate ng pag-init, ang oras ng pagkikristal ng mga kristal na zirconia ay pinaikli, ang gas sa pagitan ng mga kristal ay hindi maaaring ma-discharge, at ang porosity sa loob ng mga kristal na zirconia ay bahagyang tumataas. Sa pagtaas ng rate ng pag-init, ang isang maliit na halaga ng monoclinic crystal phase ay nagsisimulang umiral sa tetragonal phase ng zirconia, na makakaapekto sa mga mekanikal na katangian. Kasabay nito, sa pagtaas ng rate ng pag-init, ang mga butil ay magiging polarized, iyon ay, ang magkakasamang buhay ng mas malaki at mas maliit na mga butil ay madali. Ang mas mabagal na rate ng pag-init ay nakakatulong sa pagbuo ng mas pare-parehong butil, na nagpapataas ng semipermeability ng zirconia.