Zirkonyanın Özellikleri

En popüler dental seramik sistemleri silika-, lösit-, lityum disilikat-, alümina- ve zirkonya bazlı malzemelerdir. Şu anda, zirkonya bazlı seramikler, farklı nedenlerle en çok çalışılan, zorlu araştırmalardır.

Zirkonyum (zirkonyum dioksit, ZrO2), aynı zamanda "seramik çelik" olarak da adlandırılan, diş kullanımı için optimum özelliklere sahiptir: mükemmel aşınma özelliklerine ve biyouyumluluğa ek olarak üstün tokluk, dayanıklılık ve yorulma direnci.

Zirkonyum (Zr), titanyuma (Ti) benzer kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip çok güçlü bir metaldir. Bu arada, Zr ve Ti, çoğunlukla osseointegrasyon için gerekli olan kemik oluşturan hücreleri (osteoblastlar) inhibe etmedikleri için implant diş hekimliğinde yaygın olarak kullanılan iki metaldir.

Dental zirkonya, çoğunlukla modifiye edilmiş bir itriyadır (Y2O3) tetragonal zirkonya polikristal (Y-TZP). Yükseltilmiş bir sıcaklıkta pişirme sırasında kristal yapı dönüşümünü stabilize etmek ve zirkonyanın fiziksel özelliklerini geliştirmek için yttria eklenir. Isıtma üzerine, zirkonyanın monoklinik fazı 1187 °C'de tetragonal faza dönüşmeye başlar, 1197 °C'de zirve yapar ve 1206 °C'de biter. Soğutmada, tetragonalden monoklinik faza dönüşüm 1052 °C'de başlar, 1048 °C'de zirve yapar ve 1020 °C'de histerezis davranışı sergileyerek biter. Zirkonya tetragonal-monoklinik faz dönüşümünün martensitik bir dönüşüm olduğu bilinmektedir. Bu zirkonya faz dönüşümü sırasında, monoklinik konfigürasyondaki birim hücre, nispeten büyük bir hacim değişikliği olan tetragonal konfigürasyondan yaklaşık %4 daha fazla hacim kaplar. Bu, stabilize edici oksitlerin kullanılmaması durumunda seramik çatlakların oluşmasına neden olabilir. Ceria (CEO2), itriya (Y2O3), alümina (Al2O3), magnezya (MgO) ve kalsiya (CaO) stabilize edici oksitler olarak kullanılmıştır. Böylece normal soğutma koşullarında monoklinik faz oluşmadığı için kübik ve tetragonal fazlar korunur ve faz dönüşümünden dolayı çatlak oluşumu önlenir. Dörtgen ve kübik yapıların stabilizasyonunun farklı miktarlarda katkı maddesi (stabilizatör) gerektirdiğini de dikkate almak önemlidir. Tetragonal faz, kübik fazdan daha düşük katkı konsantrasyonlarında stabilize edilir. Ancak oda sıcaklığında tetragonal fazı stabilize etmenin bir başka yolu da kristal boyutunu azaltmaktır (kritik ortalama tane boyutu<0.3 µm'dir).="" bu="" etki,="" bir="" yüzey="" enerji="" farkına="" bağlanmıştır.="" sonuç="" olarak,="" biyomedikal="" amaçlar="" için="" kullanılan="" zirkonya="" bazlı="" seramikler="" tipik="" olarak="" oda="" sıcaklığında="" yarı="" kararlı="" tetragonal="" kısmen="" stabilize="" zirkonya="" (psz)="" olarak="" bulunur.="" yarı="" kararlı,="" malzemeyi="" monoklinik="" faza="" geri="" sürmek="" için="" malzeme="" içinde="" hapsolmuş="" enerjinin="" hala="" mevcut="" olduğu="" anlamına="" gelir.="" yayılan="" bir="" çatlağın="" önündeki="" yüksek="" düzeyde="" lokalize="" stresin,="" zirkonya="" tanelerinin="" çatlak="" ucunun="" yakınında="" dönüşmesini="" tetiklemek="" için="" yeterli="" olduğu="" ortaya="" çıktı.="" bu="" durumda,="" %4'lük="" hacim="" artışı="" faydalı="" hale="" gelir,="" esas="" olarak="" çatlağı="" kapatmak="" için="" sıkıştırır="" ve="" dönüşüm="" tokluğu="" olarak="" bilinen="" tokluğu="">