Ảnh hưởng của quá trình thiêu kết đến tính chất của gốm zirconia

Ảnh hưởng của quá trình thiêu kết đến tính chất của gốm zirconia

Là một loại vật liệu gốm, zirconi có độ bền cao, độ cứng cao, chống mài mòn tốt, kháng axit và kiềm, chịu nhiệt độ cao và các đặc tính tuyệt vời khác.Ngoài việc được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghiệp, với sự phát triển mạnh mẽ của ngành răng giả trong những năm gần đây, gốm zirconia đã trở thành vật liệu làm răng giả tiềm năng nhất và thu hút sự chú ý của nhiều nhà nghiên cứu.

Hiệu suất của gốm zirconia sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, hôm nay chúng ta nói về tác động của quá trình thiêu kết đối với một số tính chất của gốm zirconia.

Phương pháp thiêu kết

Phương pháp thiêu kết truyền thống là làm nóng cơ thể thông qua bức xạ nhiệt, dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt, sao cho nhiệt từ bề mặt zirconia vào bên trong, nhưng độ dẫn nhiệt của zirconia kém hơn so với alumina và các vật liệu gốm khác.Để ngăn ngừa nứt do ứng suất nhiệt, tốc độ gia nhiệt truyền thống chậm và thời gian dài, khiến chu kỳ sản xuất zirconia dài và chi phí sản xuất cao.Trong những năm gần đây, việc cải tiến công nghệ xử lý zirconia, rút ​​ngắn thời gian xử lý, giảm chi phí sản xuất và cung cấp vật liệu gốm sứ zirconia nha khoa hiệu suất cao đã trở thành trọng tâm nghiên cứu và thiêu kết vi sóng chắc chắn là một phương pháp thiêu kết đầy hứa hẹn.

Người ta nhận thấy rằng thiêu kết vi sóng và thiêu kết áp suất khí quyển không có sự khác biệt đáng kể về ảnh hưởng của tính bán thấm và khả năng chống mài mòn.Lý do là mật độ zirconia thu được từ quá trình thiêu kết bằng vi sóng tương tự như quá trình thiêu kết thông thường và cả hai đều là quá trình thiêu kết dày đặc, nhưng ưu điểm của quá trình thiêu kết bằng vi sóng là nhiệt độ thiêu kết thấp, tốc độ nhanh và thời gian thiêu kết ngắn.Tuy nhiên, tốc độ tăng nhiệt độ của quá trình thiêu kết ở áp suất khí quyển chậm, thời gian thiêu kết dài hơn và toàn bộ thời gian thiêu kết là khoảng 6-11 giờ.So với thiêu kết áp suất thông thường, thiêu kết vi sóng là một phương pháp thiêu kết mới, có ưu điểm là thời gian thiêu kết ngắn, hiệu quả cao và tiết kiệm năng lượng, đồng thời có thể cải thiện cấu trúc vi mô của gốm sứ.

Một số học giả cũng tin rằng zirconia sau khi thiêu kết bằng vi sóng có thể duy trì pha tequartet siêu bền hơn, có thể do gia nhiệt nhanh bằng vi sóng có thể đạt được mật độ vật liệu nhanh chóng ở nhiệt độ thấp hơn, kích thước hạt nhỏ hơn và đồng đều hơn so với thiêu kết áp suất thông thường, thấp hơn so với thiêu kết áp suất thông thường. kích thước biến đổi pha quan trọng của t-ZrO2, có lợi cho việc duy trì càng nhiều càng tốt ở trạng thái siêu bền ở nhiệt độ phòng, cải thiện độ bền và độ dẻo dai của vật liệu gốm.

Quá trình thiêu kết đôi

Gốm zirconia thiêu kết nhỏ gọn chỉ có thể được xử lý bằng dụng cụ cắt đá nhám do độ cứng và độ bền cao, chi phí xử lý cao và thời gian dài.Để giải quyết các vấn đề trên, đôi khi gốm zirconia sẽ được sử dụng quá trình thiêu kết hai lần, sau khi hình thành thân gốm và thiêu kết ban đầu, gia công khuếch đại CAD/CAM đến hình dạng mong muốn, sau đó thiêu kết đến nhiệt độ thiêu kết cuối cùng để tạo ra vật liệu hoàn toàn dày đặc.

Người ta nhận thấy rằng hai quá trình thiêu kết sẽ thay đổi động học thiêu kết của gốm zirconia và sẽ có những ảnh hưởng nhất định đến mật độ thiêu kết, tính chất cơ học và cấu trúc vi mô của gốm zirconia.Các tính chất cơ học của gốm sứ zirconia có thể gia công được thiêu kết một lần dày đặc sẽ tốt hơn so với gốm sứ thiêu kết hai lần.Độ bền uốn hai trục và độ bền gãy của gốm zirconia có thể gia công được thiêu kết một lần nén cao hơn so với gốm thiêu kết hai lần.Chế độ gãy của gốm zirconia thiêu kết sơ cấp là xuyên hạt/giữa các hạt và vết nứt tương đối thẳng.Chế độ gãy của gốm zirconia thiêu kết hai lần chủ yếu là gãy giữa các hạt và xu hướng vết nứt quanh co hơn.Các đặc tính của chế độ gãy liên hợp tốt hơn chế độ gãy giữa các hạt đơn giản.

Chân không thiêu kết

Zirconia phải được thiêu kết trong môi trường chân không, trong quá trình thiêu kết sẽ tạo ra số lượng lớn bong bóng, còn trong môi trường chân không, bong bóng dễ thoát ra khỏi trạng thái nóng chảy của thân sứ, cải thiện mật độ của zirconia, từ đó làm tăng độ bền của zirconia. bán thấm và tính chất cơ học của zirconia.

Độ nóng

Trong quá trình thiêu kết zirconia, để đạt được hiệu suất tốt và kết quả như mong đợi, nên áp dụng tốc độ gia nhiệt thấp hơn.Tốc độ gia nhiệt cao làm cho nhiệt độ bên trong của zirconia không đồng đều khi đạt đến nhiệt độ thiêu kết cuối cùng, dẫn đến xuất hiện các vết nứt và hình thành lỗ chân lông.Kết quả cho thấy khi tốc độ gia nhiệt tăng, thời gian kết tinh của tinh thể zirconia được rút ngắn, khí giữa các tinh thể không thể thoát ra ngoài và độ xốp bên trong tinh thể zirconia tăng nhẹ.Với sự gia tăng tốc độ gia nhiệt, một lượng nhỏ pha tinh thể đơn tà bắt đầu tồn tại trong pha tứ giác của zirconia, điều này sẽ ảnh hưởng đến các tính chất cơ học.Đồng thời, với sự gia tăng tốc độ gia nhiệt, các hạt sẽ bị phân cực, nghĩa là dễ dàng tồn tại cùng nhau giữa các hạt lớn hơn và nhỏ hơn.Tốc độ gia nhiệt chậm hơn có lợi cho việc hình thành các hạt đồng đều hơn, làm tăng khả năng bán thấm của zirconia.