AUTORS: PĪTERS ŠOUTENS

CIRKONIJA

KRISTALIZĀCIJA

Cirkonija oksīds zobārstniecībā ir uz palikšanu. Kopš tā ieviešanas pirms aptuveni divdesmit gadiem, cirkonija oksīda izmantošanas iespējas ir ievērojami palielinājušās. Bet kā norit šī savienojuma ražošana? Kas notiek apstrādes procesā, kādi savienojuma veidi ir pieejami un kā tiek iegūta gala produkta vēlamā forma un krāsa?

DSC (PSZ) jeb daļēji stabilizētais cirkonijs bija pirmais no cirkonija oksīdiem, ko izmantoja zobārstniecībā. Šāda veida cirkonija dioksīds tika stabilizēts, izmantojot itriju, bet pašlaik to vairs neizmanto. Tas sastāvēja no monoklīnisku, tetragonālu un kubisku kristālu maisījuma.Daudzus gadus tika izmantots tā saucamais I-TCP (Y-TZP) cirkonija tips (itrija tetragonāla stabilizēts cirkonija polikristāls). Tam ir izcila lieces izturība (> 1000 MPa), tomēr tas ir neestētisks un bāli necaurspīdīgs. Pārsvarā tas sastāv no tetragonāliem kristāliem, kuru diametrs ir daži simti nanometru. Tiem pievieno aptuveni 3 mol% itrija, lai saglabātu materiāla stabilitāti istabas temperatūrā, tāpēc šo tipu dažreiz raksturo kā 3I (3Y) cirkoniju ar mērķi uzlabot materiāla estētiskās īpašības tika izstrādāti jauni cirkonija tipi, piemēram, kubiskais cirkonijs. Kubiskā cirkonija oksīdam ir raksturīgs augsts caurspīdīgums, taču tam ir mazāka lieces izturība. Tomēr, kaut arī šī cirkonija tipa lieces izturība ir ievērojami zemāka nekā tetragonālajai versijai, tā tomēr ir daudz augstāka nekā litija disilikātam. Šis tips satur arī lielāku itrija daudzumu, sākot no 4 līdz pat vairāk nekā 5 mol%.

KRISTĀLU FĀZES

Pašlaik ir zināmas trīs cirkonija kristālu formas.

Monoklīnisks

Parasti cirkonija oksīds pastāv tikai istabas temperatūrā monoklīniskajā fāzē. Monoklīniskajam cirkonijam ir zema izturība un caurspīdīgums.

Tetragonāls

Šie cirkonija kristāli ir metastabili un pastāv tikai istabas temperatūrā pēc stabilizēšanas, galvenokārt pievienojot itriju. Lai gan tetragonālais cirkonijs ir izturīgs, tam ir ierobežotas estētiskās īpašības.

Kubisks

Kubiskie kristāli ir stabili un ar estētiskāku caurspīdīgumu. Tā kā tam ir pievienots lielāks itrija procents, kubiskā cirkonija oksīda sagataves nav tik izturīgas kā tetragonālās. No otras puses, tie ir ļoti estētiski un tāpēc izcili piemēroti monolītām restaurācijām pat priekšzobu rajonā.

KRISTALIZĀCIJAS PROCESS

Cirkonijs gandrīz vienmēr ir pieejams kā daļēji kopā sakarsēts materiāls. Šajā formā tas vienmēr ir necaurspīdīgi bāls, tā patiesā krāsa un caurspīdīgums ir redzams tikai pēc sakarsēšanas procesa beigām. Sakarsēšanas laikā materiāls saraujas līdz tā patiesajam izmēram; liels skaits mazu kristālu savienojas, veidojot lielākus kristālus, bet, lai gan paši kristāli palielinās izmēros, to kopējais tilpums samazinās. Programma šo saraušanās koeficientu ņem vērā, lai galaprodukts pēc sakarsēšanas būtu ne tikai ar noturīgu krāsu, bet arī atbilstošs nepieciešamajam izmēram.

Mazie kristāli sakarsēšanas procesā saplūst lielākos.

KATANA^TM Multilayer HTML pirms (pa kreisi) un pēc sakarsēšanas.

• 2021. gada 9. nov.

About the Author

Peter Schouten