Tři fáze zirkonu
Zirkon nebo oxid zirkoničitý (ZrO2) existuje v různých typech, na základě obsahu yttria a rovnoměrného nebo hybridního složení krystalové mřížky.
Různé typy zirkonů jsou postaveny ze tří různých "fází", z nichž každá má svou vlastní krystalovou strukturu nebo mřížku. Oxid zirkoničitý přijímá monoklinickou krystalovou strukturu při pokojové teplotě a při vyšších teplotách přechází na tetragonální a krychlový. Fázové přechody z monoklinické na tetragonální a kubickou fázi vyvolávají objemové změny.
Monoklinický zirkon má nízkou pevnost a průsvitnost. Tetragonální a kubické zirkony existují při pokojové teplotě, když jsou stabilizovány jinými oxidy, nazývanými "dopanty". Mezi dopanty patří oxid yttria (Y2O3, yttria) a oxid vápenatý (CaO). Často se také přidává menší množství oxidu hlinitého (Al2O3, oxid hlinitý).
Transformačního zpevňování.
Houževnatost zirkonu
Tetragonální zirkon je extrémně houževnatý díky jedinečnému procesu transformačního zpevňování. Když se trhlina začne tvořit, tetragonální zirkon kolem trhliny se přemění na monoklinickou strukturu a tím se rozšíří a zvýší houževnatost materiálu. I když zvyšuje lomovou houževnatost, opakované transformační cykly mohou časem vést k degradaci, zejména ve vlhkém prostředí. To je důvod, proč se pískování zirkonu nesmí provádět pod vysokým tlakem a je třeba se vyvarovat jeho opracování po sintrování. Tento degradační proces je zmírněn obsahem oxidu hlinitého.
Pevnost a translucence: kompromis
Mělo by být přidáno přibližně 3 mol% yttrie, aby byl materiál stabilní při pokojové teplotě; tento druh je proto někdy popisován jako 3Y zirkon nebo 3Y-TZP (tetragonální stabilizovaný polykrystalický zirkon; např. Initial Zirconia Disk HT).
Zvýšené hladiny yttrie (typicky 5Y-TZP s 5 mol % Y-TZP nebo více) a vyšší podíl kubické fáze v oxidu zirkoničitém mají za následek vyšší transluncenci, ale snižují pevnost (např. Initial Zirconia Disk UHT). Kubický zirkon nevykazuje transformační zpevnění a je křehčí než tetragonální zirkon, ale pevnější než monoklinický zirkon. Jiné dopanty, jako je Al2O3 ve velmi malých množstvích dále ovlivňují mřížku ZrO2.
Zirkon s nižším obsahem yttrie (3Y-TZP, 3 mol % Y-TZP) má lepší mechanické vlastnosti a menší průsvitnost, zatímco se zvýšeným obsahem yttrií (5Y-TZP s 5 mol % Y-TZP) má větší translucenci, ale vykazuje nižší mechanické vlastnosti. Přesto je stále silnější než lithium disilikát!
Proto může být zirkon cementován buď konvenčně (např. FujiCEM Evolve) nebo adhezivně (např. G-CEM ONE, který obsahuje MDP)
* Více najdete v našich dalších blozích:
A co Verti preparace a BOPT? Nové přístupy k restaurování
Jak velká pevnost je potřebná pro mou keramickou náhradu?A jak to určit?
Tipy pro trvanlivou cementaci
| Čtyřhranný | Čtyřhranný/krychlový | Čtyřhranný/krychlový |
|---|---|---|
|
100% Čtyřhranný |
~75% Čtyřhranný ~25% Krychlový |
~50% Čtyřhranný ~50% Krychlový |
|
3Y-TZP/0.25 Al2O3 |
4Y-TZP/0.05 Al2O3 “4th generace” |
5Y-TZP/0.05 Al2O3 “3rd generace” |
|
3Y-TZP/0.05 Al2O3 “2nd generace” |
5Y-TZP/0.02 Al2O3 “5th generace” |
Různé formy zirkonu. Všimněte si, že číslo před "Y" označuje molární procento obsahu yttrie, nikoli generaci
Zatímco hlavní druhy zirkonů jsou zde stručně vysvětleny, zirkon se vyskytuje v mnoha různých formách a typech. Je důležité si uvědomit, že jeden oxid zirkoničitý není druhý, což je třeba mít na paměti při rozhodování o léčbě
- Chevalier J, Gremillard L, Virkar AV, Clarke DR. The Tetragonal-Monoclinic Transformation in Zirconia: Lessons Learned and Future Trends. J Am Ceram Soc. 2009;92(9):1901–1920.
- Belichko DR, Konstantinova TE, Volkova GK, Mirzayev MN, A.V. Maletsky AV, V.V. Burkhovetskiy VV, ADoroskevich AS, Mita C, Mardare DM, Janiska B, Nabiyev AA, Lyubchyk AI, Tatarinova AA, Popov E. Effects of YSZ ceramics doping with silica and alumina on its structure and properties. Mater Chem Phys. 2022;287:126237.