Le type de zircone le plus résistant est la zircone stabilisée à l'yttrium (YSZ), en particulier lorsqu'elle est frittée à une température optimale comprise entre 1 500 et 1 550 °C. Ce type de zircone présente une résistance élevée à la flexion, supérieure à 800 MPa.
Ce type de zircone présente une résistance élevée à la flexion de plus de 800 MPa, ce qui la rend adaptée aux applications nécessitant une durabilité et une résistance élevées, telles que les prothèses dentaires et les implants orthopédiques.
Quel est le type de zircone le plus résistant ? (4 points clés expliqués)
1. Zircone stabilisée à l'yttrium (YSZ)
La zircone stabilisée à l'yttrium (YSZ) se caractérise par sa résistance thermique élevée, sa faible conductivité thermique et sa stabilité chimique.
L'ajout d'oxyde d'yttrium stabilise la zircone dans sa phase tétragonale, qui est métastable à température ambiante.
Cette stabilisation est cruciale car elle empêche la transformation spontanée de la phase tétragonale en phase monoclinique, ce qui entraînerait une expansion volumique importante et une défaillance potentielle du matériau.
2. Propriétés mécaniques
L'YSZ possède d'excellentes propriétés mécaniques, notamment une grande résistance à la rupture.
La transformation tétragonale-monoclinique (t-m), induite par des contraintes externes, entraîne une expansion du volume qui génère des contraintes de compression.
Ces contraintes ferment les extrémités des fissures qui progressent, les empêchant ainsi de se propager davantage.
Cette propriété unique renforce la résistance du matériau à la fracture, ce qui le rend supérieur aux autres céramiques dentaires.
3. Température de frittage
La résistance de l'YSZ dépend fortement de la température de frittage.
Des études récentes indiquent qu'une cuisson à une température d'environ 1500°C à 1550°C permet d'obtenir une résistance maximale.
Les écarts par rapport à cette plage optimale, même de 150°C seulement, peuvent réduire de manière significative la résistance du matériau en raison de la croissance des grains.
Par exemple, la résistance passe d'environ 1280 MPa à 1500°C à environ 980 MPa à 1600°C et à environ 600 MPa à 1700°C.
4. Applications
En raison de ses propriétés mécaniques supérieures et de sa biocompatibilité, YSZ est largement utilisé en dentisterie pour les implants, les piliers, les inlays, les onlays et les couronnes, ainsi qu'en orthopédie pour les têtes d'articulation de la hanche.
Sa durabilité et sa résistance en font un matériau idéal pour ces applications, où les performances à long terme et la résistance aux contraintes mécaniques sont essentielles.
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