La zircone, et plus particulièrement la zircone stabilisée à l'yttrium (YSZ), est un matériau largement utilisé dans les applications biomédicales en raison de ses propriétés mécaniques exceptionnelles, de sa biocompatibilité et de sa stabilité.
5 points clés expliqués
1. Biocompatibilité et propriétés mécaniques
La zircone stabilisée à l'yttrium présente une excellente biocompatibilité.
Cette caractéristique est cruciale pour les matériaux d'implants, car ils doivent être tolérés par le corps humain sans provoquer de réactions indésirables.
Sa grande résistance à la rupture et sa faible conductivité thermique renforcent sa durabilité et sa résistance à l'usure.
Il est donc idéal pour les implants à long terme tels que les têtes d'articulation de la hanche et les couronnes dentaires.
La capacité du matériau à résister à la fissuration grâce à sa phase tétragonale métastable, qui se transforme en phase monoclinique sous l'effet de la contrainte, renforce encore sa fiabilité dans les applications biomédicales.
Cette transformation induit des contraintes de compression qui contribuent à fermer les extrémités des fissures en cours d'évolution, empêchant ainsi leur propagation.
2. Fabrication et frittage
La zircone peut être traitée par différentes méthodes, notamment le fraisage et la technologie CAD/CAM.
Le processus de frittage, au cours duquel les particules de zircone sont fondues à haute température sans atteindre l'état liquide, est essentiel pour déterminer les propriétés mécaniques finales du matériau.
Un frittage correct garantit une porosité minimale et une taille de grain optimale.
Ceci est essentiel pour maintenir la résistance et la translucidité du matériau, ce qui est particulièrement important dans les applications dentaires où l'esthétique est cruciale.
3. Applications en dentisterie et en orthopédie
En dentisterie, la zircone est utilisée pour les implants, les piliers, les inlays, les onlays et les couronnes, en particulier dans les régions postérieures où la résistance est primordiale.
Son utilisation en orthopédie, par exemple pour les têtes d'articulation de la hanche, est établie depuis plus d'une décennie, démontrant sa fiabilité et son efficacité à long terme.
4. Défis et progrès
Malgré ses avantages, la zircone présente des défis tels que la difficulté de frittage et de maintien de la translucidité, en particulier dans les applications dentaires.
Des progrès récents comme le frittage plasma à décharge haute pression (HP-SPS) visent à résoudre ces problèmes en fournissant une méthode plus efficace pour obtenir une grande transparence et une intégrité mécanique dans les échantillons de zircone polycristalline tétragonale (TZP).
5. Résumé
En résumé, la zircone, en particulier sous sa forme stabilisée à l'yttrium, est un matériau polyvalent et robuste avec des applications significatives dans le domaine biomédical.
Elle est connue pour sa biocompatibilité, sa résistance mécanique et sa résistance à l'usure et à la fissuration.
Son développement continu permet de relever les défis et d'améliorer son adéquation à divers implants et dispositifs médicaux.
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