Zirkoniumoksidin käyttö restoratiivisessa hammaslääketieteessä

Stabiloituneen zirkonian ominaisuudet

Vakiintuneiden zirkoniumoksidimateriaalien taivutuslujuuden on ilmoitettu olevan välillä 900-1 200 MPa. Tämä on noin kaksi kertaa niin voimakasta kuin alumiinioksidikeraamit tällä hetkellä markkinoilla ja viisi kertaa tavallista lasi- keramiikkaa suurempi. Vielä tärkeämpää on materiaalin murtumiskestävyys. Murtumiskestävyys mittaa materiaalin kyvyn vastustaa sisäisen halkeaman etenemistä (murtuma). Tämä on tärkeä osoitus materiaalin kliinisestä luotettavuudesta. Kliinisesti, epämuodostuneet halkeamat (halkeamat, jotka kehittyvät zirkonia, mutta eivät johda täydelliseen murtumiseen tai palautumisen epäonnistumiseen) muodostavat syklisestä väsymyksestä, mikä voi johtaa palautumisen epäonnistumiseen, jos halkeamat etenevät. Zirkoniumoksidin murtumiskestävyys on 8 - 10 MPa, mikä on lähes kaksi kertaa korkeampi kuin alumiinioksidikeramiikan. Tämä johtuu transformaatiokestävyydestä, joka antaa yttria-stabiloidulle zirkoniumoksidille ainutlaatuiset mekaaniset ominaisuudet. Tetragonaalisen monikiteisen rakenteensa vuoksi, kun halkeama kehittyy, materiaali muuttuu termodynaamisesti edullisemmaksi monokliiniseksi. Tämä muunnos liittyy 4%: n paikalliseen tilavuusprosenttiin, joka tuottaa halkeaman "puristustehon" ja pysäyttää sen laajentamisen.

Lisäksi, ilman lasimatriisia, stabiloidut zirkoniumoksidimateriaalit ovat yleensä vahvempia ja tarjoavat enemmän krakkauskestävyyttä kuin muut keramiikat. Lisäksi kemiallinen korroosio esiintyy lasisubstraateissa, mikä voi johtaa kliiniseen epäonnistumiseen. Syljen vesipitoinen komponentti voi reagoida lasin kanssa keraamisessa materiaalissa aiheuttaen korroosiota. Tämä voi lisätä halkeaman etenemistä ja johtaa materiaalin epäonnistumiseen.

Zirkonia

Zirkonia on kolme pääasiallista tyyppiä käytettäväksi kliinisessä hammaslääketieteessä. Vaikka ne ovat kemiallisesti identtisiä, niillä on hieman erilaiset fysikaaliset ominaisuudet (esim. Huokoisuus, tiheys, puhtaus, lujuus), jotka saattavat (tai eivät ehkä ole) kliinisesti relevantteja. Täysin sintrattu tai HIP-tyyppi on zirkonia. HIP tarkoittaa "kuumaa isostaattista puristusta" ja on sintraustekniikka, jota käytetään keraamisessa teollisuudessa, joka käyttää korkeita lämpötiloja ja paineita materiaalin tiheyden lisäämiseksi.

Toinen tyyppi on osittain sintrattu zirkoniumoksidi, ja kolmas tyyppi on nonsintered tai "green state" zirkonia. Vastaavien valmistus- ja valmistusprosessien vuoksi molempia tällaisia tyyppejä pidetään yhdessä (osittain sintrattu tai ei-HIP-zirkoniumoksidi). Tämäntyyppisten materiaalien lohkot valmistetaan käyttämällä suihkukuivattua sirkoniumoksidijauhetta, jota sitten isostaattisesti puristetaan ja sintraamaton. Nämä materiaalit pysyvät pehmeämpiä kuin HIP-sirkoniumoksidi ja ne ovat helpompia myllyille. Jyrsinnän jälkeen sirkoniumoksidi sintrautetaan kokonaan uunissa 1350-150 ° C: ssa lopullisen muodon, lujuuden ja fysikaalisten ominaisuuksien saavuttamiseksi. Tällaisia esimerkkejä ovat Lava (3M ESPE), Cercon (DENTSPLY Ceramco) ja Vita YZ (Vident).

Toinen zirkoniumainetyyppi on Nobel Biocaren Procera-järjestelmässä. Tämä prosessi hyödyntää zirkoniumoksidin lietettä, joka levitetään ylimitoitetulle muotille ja sintrautetaan sitten.