Apakah Anda penasaran dengan material canggih seperti zirkonium oksida?zirkonium oksida merupakan material keramik yang banyak digunakan dan memiliki daya tahan, ketahanan terhadap korosi, serta stabilitas termal yang sangat baik.
Menurut penelitian, nilai pasar zirkonia pada tahun 2023 mendekati 5,7 miliar dolar AS, dan diperkirakan akan mencapai 9,03 miliar dolar AS pada tahun 2030. Hal ini menunjukkan bahwa zirkonia memiliki prospek pengembangan yang sangat baik.
Baca artikel berikut dan Anda akan memiliki pemahaman yang lebih komprehensif tentang zirkonium oksida .
Tautan Cepat
- Apa itu Zirkonium Oksida?
- Struktur Kristal Zirkonium Oksida
- Berbagai Jenis dan Mutu Zirkonia
- Karakteristik Zirkonia
- Aplikasi Zirkonia
- Proses Pembuatan Zirkonia
Jika Anda tidak punya waktu untuk membaca banyak teks, kami telah menyiapkan beberapa pertanyaan umum pengguna yang mungkin dapat membantu Anda!
Apa itu Zirkonium Oksida?
Zirkonium oksida (Zirkonia) , dengan rumus kimia ZrO2, adalah zirkonium oksida kristal berwarna putih. Sebagai material keramik yang banyak digunakan, baja ini dikenal sebagai “baja keramik”. Zirkonium oksida pertama kali ditemukan dalam bentuk mineral alami baddeleyite. Tentu saja, kita juga dapat mengekstraknya dari zirkon dengan metode kimia. zirkonium oksida memiliki kemurnian yang sangat rendah dan sering mengandung banyak kotoran. Melalui sintesis buatan zirkonium oksida, kita dapat memperoleh zirkonium oksida dengan kemurnian lebih tinggi.
Struktur Kristal Zirkonium Oksida
Zirkonia memiliki struktur kristal yang sangat unik, dan akan menyajikan tiga fase kristal utama pada suhu yang berbeda:
- Dari suhu ruangan hingga 1170°C, zirkonia bersifat monoklinik:
Pada suhu ruangan, zirkonium oksida biasanya berada dalam fase monoklinik, yang merupakan bentuk paling stabil. Fase monoklinik adalah struktur kristal asimetris, yang sangat cocok untuk beberapa aplikasi yang memerlukan ketahanan retak dan kinerja isolasi termal yang tinggi. Namun, ekspansi termal anisotropik dari fase monoklinik dapat menyebabkan kinerja yang buruk dalam beberapa aplikasi.
- Dari 1170°C hingga 2370, zirkonia menyajikan fase tetragonal:
Saat suhu meningkat, saat suhunya di atas 1170℃, zirkonium oksida akan berubah dari fase monoklinik menjadi struktur kristal tetragonal. Struktur ini akan memiliki simetri yang lebih baik, tetapi saat volume struktur menurun, struktur tersebut cenderung retak karena tekanan jika tidak diperhatikan. Namun, fase tetragonal dapat distabilkan dengan menambahkan dopan seperti itrium oksida, yang secara efektif dapat mencegah material berubah kembali ke fase monoklinik setelah pendinginan, dan memungkinkan untuk sepenuhnya memanfaatkan sifat mekanis unik dari fase tetragonal bahkan pada suhu ruangan.
- Di atas 2370°C hingga titik leleh, zirkonia menyajikan fase kubik:
Jika zirkonium oksida dipanaskan hingga di atas 2370°C, ia akan menampilkan fase kristal kubik. Struktur ini memiliki tingkat simetri yang tinggi dan sangat cocok untuk aplikasi suhu tinggi, seperti sel bahan bakar oksida padat (SOFC).
Bacaan lanjutan: Apa itu zirkonia kubik?
Untuk memperoleh kinerja yang lebih stabil, stabilisator seperti yttrium oksida Y2O3 biasanya ditambahkan dalam industri modern untuk menstabilkan struktur kristal zirkonia. Zirkonia yang distabilkan ini memiliki sifat mekanik dan stabilitas termal yang lebih baik, terutama yttrium stabilized zirconia (YSZ), yang telah menjadi salah satu bahan zirkonia komersial yang paling banyak digunakan.
Berbagai Jenis dan Mutu Zirkonia
Zirkonium oksida terdapat dalam berbagai jenis, mari saya bahas manfaat unik tiap jenisnya.
|
Jenis |
Agen penstabil |
Ketahanan patah (MPa·m/2) |
Kekerasan (GPa) |
Kekuatan tekan (MPa) |
Koefisien ekspansi termal (x10-6/K) |
Suhu yang berlaku (°C) |
|
Zirkonia yang distabilkan oleh itrium (YSZ) |
3-8 mol%Y2O3 |
8-10 |
12-13 |
1200-1300
|
10.5-11.0 |
1000-1200 |
|
Zirkonia yang distabilkan magnesium (Mg-PSZ) |
8-10 mol%MgO |
12-15 |
11-12 |
1000-1200 |
9.0-10.0 |
1200-1400 |
|
Zirkonia yang distabilkan kalsium (Ca-PSZ) |
1-3mol%CaO |
5-8 |
10-11 |
800-1000 |
9.5-10.5 |
1200-1400 |
|
Zirkonia yang distabilkan cerium (Ce-PSZ) |
8-16mol%CeO2 |
10-14 |
12-13 |
1200-1400 |
10.0-10.5 |
1000-1200 |
|
Alumina yang diperkuat zirkonia (ZTA) |
10-30%ZrO2 |
4-6 |
16-18 |
2000-2500 |
8.0-8.5 |
800-1000 |
Zirkonia yang distabilkan oleh itrium (YSZ)
Ini adalah material zirkonia komersial yang paling umum, biasanya distabilkan dengan menambahkan 3-8 mol% yttrium oksida. Kekuatan mekanis zirkonia yang distabilkan yttrium (YSZ) mencapai 1200 MPa, dan ketangguhan patahnya 8-10 MPa·m1/2. Anda dapat menggunakannya untuk memproduksi restorasi gigi presisi tinggi, komponen presisi industri, komponen sensor suhu tinggi, dll.
Bacaan lanjutan: Zirkonia yang distabilkan oleh Yttria
Zirkonia yang distabilkan magnesium (Mg-PSZ)
Jika aplikasi Anda memerlukan ketangguhan yang lebih tinggi, zirkonia yang distabilkan magnesium (Mg-PSZ) adalah pilihan yang lebih baik. Mg-PSZ biasanya distabilkan dengan 8-10 mol% magnesium oksida, dan memiliki ketahanan guncangan termal yang sangat baik dan ketangguhan fraktur yang lebih tinggi (15 MPa· m1/2). Anda dapat memilih untuk menggunakannya untuk bahan tahan api, komponen katup suhu tinggi, serta bola penggiling dan media penggiling.
Alumina yang Diperkeras dengan Zirkonia (ZTA)
ZTA merupakan material komposit yang menggabungkan keunggulan dua material keramik. Material ini mengandung partikel zirkonium oksida 10-30%, memiliki kekerasan hingga 18 GPa, dan ketangguhannya telah ditingkatkan secara signifikan. Material ini cocok untuk berbagai alat pemotong berkinerja tinggi, implan biomedis, dan komponen tahan aus.
Kalsium Oksida Stabil
Penambahan sedikit kalsium oksida ke zirkonia dapat menstabilkan zirkonia tetragonal atau kubik sebagian atau seluruhnya dan meningkatkan kemampuannya untuk menahan guncangan suhu tinggi. Meskipun kekuatan dan ketangguhannya lebih rendah daripada zirkonia yang distabilkan cerium oksida dan itria, ia memiliki ketahanan guncangan termal yang baik dan sering digunakan dalam pelapis tanur suhu tinggi dan aplikasi tahan api.
Ceria Zirkonia yang Distabilkan
Penambahan cerium oksida dapat secara efektif menghambat transformasi fase kristal zirkonia dan meningkatkan ketangguhan dan stabilitas zirkonia. Dibandingkan dengan zirkonia yang distabilkan dengan zirkonia, cerium oksida memiliki kemampuan yang lebih kuat untuk menstabilkan zirkonia tetragonal dan kubik. Zirkonia yang distabilkan dengan cerium oksida memiliki ketangguhan yang sangat tinggi, sehingga disebut "keramik yang dikeraskan dengan transformasi". Ketika retakan mengembang, transformasi tetragonal dari fase kristal dapat menyerap energi retakan, sehingga menghambat ekspansi retakan.
Zirkonia yang distabilkan ceria menunjukkan konduktivitas ion oksigen tinggi pada suhu tinggi, yang memainkan peran sangat penting dalam bidang sel bahan bakar oksida padat (SOFC).
Karakteristik Zirkonia
Sebagai salah satu material keramik canggih yang paling umum, sifat zirkonium oksida yang mana yang paling ingin Anda ketahui? Di bawah ini kami akan menjelaskan berbagai sifat zirkonium oksida kepada Anda secara terperinci.
|
Ciri |
Nilai |
|
Kepadatan |
6,05 gram/cm³ |
|
Titik lebur |
2370 derajat celcius |
|
Konduktivitas Termal |
2-3 W/m·K |
|
Kekerasan |
13 GPa |
|
Kekuatan Lentur |
Tekanan 1200MPa |
|
Ketahanan Retak |
8 MPa·m 1/2 |
|
Ekspansi Termal |
10,5 × 10-6 /K |
|
Konstanta Dielektrik |
25 (pada 1MHz) |
|
Resistivitas Volume |
10 10 Ω cm |
|
Stabilitas Kimia |
Bagus sekali |
|
Biokompatibilitas |
Bagus |
Sifat Mekanik
Zirkonium oksida memiliki sifat mekanis yang sangat kuat. Kekerasannya dapat mencapai 13 GPa, kekuatan tekuknya mencapai 1200 MPa, dan ketangguhan patahnya 8 MPa·m1/2. Sifat mekanis yang luar biasa ini berarti bahwa zirkonium oksida memiliki ketahanan aus dan ketahanan patah yang sangat kuat, yang memungkinkan Anda untuk menggunakannya dalam beberapa aplikasi berkekuatan tinggi.
Sifat Fisik
Jika aplikasi Anda membutuhkan sifat fisik material yang tinggi, maka zirkonium oksida tidak akan mengecewakan Anda. Sifat fisik dasar zirkonium oksida adalah sebagai berikut:
Kepadatan: 6,05 g/cm³
Titik leleh: 2370°C
Konduktivitas termal: 2-3 W/m·K
Sifat-sifat ini membuat zirkonium oksida lebih cocok untuk beberapa rekayasa presisi suhu tinggi.
Ketahanan Korosi dan Biokompatibilitas
Zirkonium oksida memiliki ketahanan korosi yang sangat baik dan menunjukkan stabilitas kimia yang sangat tinggi. Ia juga memiliki biokompatibilitas yang baik. Bila digunakan sebagai implan, ia dapat mengurangi tingkat alergi pada tubuh manusia. Inilah sebabnya mengapa Anda sering melihatnya pada implan medis dan peralatan kimia.
Aplikasi Zirkonia
Aplikasi Zirkonia dalam Kedokteran Gigi
Apakah Anda ingin tahu mengapa sebagian besar dokter gigi memilih zirkonium oksida sebagai bahan? Zirkonia telah merevolusi bidang restorasi gigi dalam 20 tahun terakhir.
Mahkota dan Jembatan Zirkonia
Zirkonia dapat dibuat menjadi mahkota dan jembatan, dan juga dapat dibagi lagi menjadi zirkonia serba keramik dan zirkonia berlapis.
Zirkonia serba keramik: Jika Anda memilih zirkonia serba keramik, kekuatannya dapat mencapai 1200 MPa, dan sama sekali bebas logam, sehingga mengurangi risiko alergi, dan memiliki efek estetika gigi alami. Anda dapat yakin untuk menggunakannya selama lebih dari 15 tahun.
Zirkonia berlapis: Jika Anda menginginkan efek estetika yang lebih baik, maka zirkonia berlapis adalah pilihan yang lebih baik. Lapisan dalamnya dapat memberikan dukungan yang kuat, sedangkan lapisan porselen luarnya dapat memberikan gigi yang alami dan indah. Pada saat yang sama, lapisan ini juga dapat menyesuaikan warna dan transparansi, yang dapat menciptakan efek optik yang lebih mirip dengan gigi alami.
Keunggulan zirkonia dibandingkan bahan tradisional: Dibandingkan dengan mahkota porselen logam (PFM), zirkonia tidak menimbulkan garis-garis hitam yang terlihat di tepi gusi, sehingga memberikan Anda pengalaman estetika yang lebih baik. Pada saat yang sama, zirkonia memiliki biokompatibilitas yang lebih baik, sehingga sangat mengurangi risiko alergi logam, dan zirkonia lebih kuat daripada logam tradisional.
Implan gigi
Zirkonium oksida memiliki banyak keuntungan sebagai implan, yaitu dapat memberikan Anda:
- Biokompatibilitas yang lebih baik
- Lebih bugar dengan jaringan lunak Anda
- Dapat mengurangi kemungkinan menempelnya bakteri
- Efek estetika lebih alami
Keunggulan zirkonium oksida dibandingkan implan titanium:
Dibandingkan dengan implan titanium tradisional, implan zirkonium oksida memiliki risiko alergi yang lebih rendah dan tingkat ikatan tulang yang lebih mirip, yang dapat mengurangi masalah peradangan.
Data klinis menunjukkan bahwa tingkat keberhasilan implan zirkonium oksida melebihi 95%, masa pakai dapat stabil selama lebih dari 20 tahun, dan ikatan tulang setelah implantasi stabil, dan kejadian komplikasi lebih rendah.
Aplikasi Industri Zirkonia
Tahukah Anda mengapa zirkonium oksida disebut sebagai "material super" dalam industri? Jika Anda memahami berbagai aplikasinya, Anda akan mengerti bahwa gelar ini memang pantas!
Bahan tahan api dan aplikasi suhu tinggi
Zirkonia telah menunjukkan kinerja yang sangat baik di berbagai lingkungan bersuhu tinggi yang ekstrem. Zirkonia dapat menahan suhu tinggi terus-menerus sebesar 1000-2000°C. Pada saat yang sama, zirkonia memiliki kinerja kejutan termal yang sangat baik dan tetap stabil bahkan dengan perubahan suhu mendadak sebesar 250°C.
Bila Anda menggunakannya untuk lapisan tungku suhu tinggi, ia dapat memperpanjang umur peralatan Anda secara signifikan; dalam industri kaca, zirkonia juga dapat digunakan sebagai tangki peleburan dan pemandu; dalam industri metalurgi, ia juga digunakan sebagai kunci untuk bagian sistem gerbang.
Alat pemotong dan pisau
Zirkonium oksida sangat keras dan memiliki ketangguhan tinggi, sehingga dapat dibuat menjadi alat pemotong dan pisau.
Pisau zirkonium oksida yang sangat presisi dapat mencapai akurasi pemotongan sub-mikron, cocok untuk pemesinan presisi bahan yang sulit dikerjakan seperti serat karbon dan keramik.
Bahkan pisau zirkonium oksida biasa memiliki masa pakai berkali-kali lipat lebih tinggi daripada logam tradisional, tidak akan berkarat dan tidak beracun, sehingga memberikan keamanan pangan untuk Anda.
Bacaan lanjutan: Panduan lengkap untuk pisau keramik
Bantalan dan katup presisi
Di bidang permesinan presisi, zirkonia juga sangat penting.
Sebagai bantalan, zirkonia memiliki masa pakai 5-10 kali lebih lama daripada bantalan baja tradisional, dan sifat pelumasan sendiri dari zirkonia dapat mengurangi penggunaan minyak pelumas.
Yang terpenting adalah tekanan maksimum zirkonia dapat mencapai 2000 MPa dan dapat bekerja di lingkungan ekstrem.
Sebagai katup, di beberapa lingkungan korosif seperti kimia dan minyak bumi, zirkonia memiliki kinerja penyegelan yang sangat baik dan tingkat kebocoran hampir nol.
Bacaan lanjutan: Bantalan zirkonia vs. bantalan baja
Peralatan laboratorium
Mengapa laboratorium tidak dapat berfungsi tanpa zirkonium oksida? Anda bisa mendapatkan jawabannya dengan membaca terus.
- Zirkonium oksida yang dibuat menjadi wadah peleburan dapat menahan suhu ekstrem dan lingkungan korosif
- Dibuat menjadi media penggilingan, dapat memastikan kemurnian lebih tinggi dan menghindari kontaminasi sampel
- Dibuat menjadi bejana laboratorium, memiliki kelembaman kimia yang lebih baik dan tidak akan bereaksi dengan reagen
- Dibuat menjadi komponen peralatan uji, dapat meningkatkan akurasi dan membuat data lebih andal
- Dan produk zirkonium oksida memiliki masa pakai yang sangat panjang dan sangat hemat biaya.
Sel bahan bakar dan sensor
Di bidang energi baru, zirkonium oksida juga memainkan peran penting. Ini adalah bahan elektrolit inti dari sel bahan bakar oksida padat, dengan konduktivitas ion yang sangat baik dan efisiensi konversi energi yang tinggi. Ini adalah bahan fungsional utama untuk sensor oksigen dan dapat digunakan untuk deteksi gas buang mobil. Ini adalah sensor gas suhu tinggi yang dapat bekerja secara stabil bahkan pada suhu tinggi 800°C.
Di beberapa bidang tertentu, masa pakai zirkonium oksida dapat mencapai lebih dari 50.000 jam.
Bacaan lanjutan: Penggunaan keramik zirkonia
Proses Pembuatan Zirkonia
Jadi, bagaimana zirkonia diproduksi? Mari kita cermati lebih dekat proses produksi yang canggih ini.
Ekstraksi dan pengolahan bahan baku
Bahan baku perlu diolah menjadi bijih zirkon. Bijih zirkon dihancurkan menjadi partikel-partikel kecil dengan peralatan penghancur mekanis. Kemudian, perbedaan densitas antara bijih zirkon dan pengotor digunakan untuk menghilangkan pengotor yang tidak diinginkan dengan cepat melalui teknologi penyortiran gravitasi. Tentu saja, pengotor magnetik yang kuat seperti beberapa pengotor mineral besi juga dapat dihilangkan melalui daya magnet zirkon yang lemah.
Dekomposisi kimia
Terdapat tiga proses utama untuk dekomposisi kimia: dekomposisi kimia, dekomposisi termal, dan dekomposisi mekanis. Dekomposisi kimia terutama melibatkan reaksi bijih zirkon dengan alkali atau asam, lalu mengubahnya menjadi senyawa yang dapat larut seperti natrium zirkonat atau amonium zirkonat; dekomposisi termal adalah menguraikan mineral secara termal pada suhu tinggi untuk menghancurkan struktur kristal dan membuatnya lebih mudah dimurnikan; dekomposisi mekanis adalah menghancurkan zirkon dengan penggilingan bola untuk meningkatkan luas permukaan reaksi.
Proses pemurnian
Proses pemurnian dibagi menjadi pemisahan pelarutan, presipitasi kimia, dan penghilangan pengotor. Senyawa zirkonium yang terurai perlu dilarutkan dalam air atau larutan asam untuk membentuk garam zirkonium yang larut, kemudian ditambahkan presipitan (seperti amonia atau asam oksalat) untuk mengendapkan garam zirkonium menjadi senyawa zirkonium yang tidak larut, seperti zirkonium hidroksida atau zirkonium oksalat. Terakhir, pengotor dihilangkan lebih lanjut melalui teknologi pertukaran ion.
Sintesis zirkonia
Ada banyak metode sintesis industri untuk zirkonium oksida, terutama metode berikut.
Metode disosiasi pirolisis: Gunakan suhu tinggi untuk menguraikan garam zirkonium menjadi zirkonium oksida untuk membentuk partikel padat.
Proses klorida: Mengubah bijih zirkonium menjadi zirkonium klorida dan pirolisis menjadi zirkonium oksida; proses ini memiliki kemurnian tinggi, tetapi biayanya juga tinggi
Proses karbonisasi: Mengurangi dan menguraikan bijih zirkonium menjadi karbon, kemudian mengoksidasi untuk mendapatkan zirkonium oksida.
Proses peleburan: Gunakan metode peleburan suhu tinggi untuk mensintesis oksida zirkonium kristal tunggal
Metode sol-gel: Pertama-tama siapkan gel zirkonium oksida, lalu lakukan perlakuan panas untuk memperoleh nanopartikel atau film. Metode ini terutama digunakan untuk memproduksi nano zirkonium oksida berkinerja tinggi.
Proses pengendalian struktural
Proses kontrol struktural zirkonia terutama meliputi perawatan stabilisasi fase kristal, perawatan panas, modifikasi permukaan, dll.
1. Zirkonia memiliki beberapa fase kristal. Penambahan stabilisator dapat mengendalikan fase kristal dan meningkatkan kinerjanya:
Menambahkan Y2O3: Menstabilkan fase tetragonal dan kubik dapat meningkatkan ketahanan terhadap perambatan retak zirkonia.
Penambahan MgO: Dapat meningkatkan ketahanan terhadap guncangan termal.
Penambahan CaO: Lebih kondusif untuk aplikasi suhu tinggi
2. Dalam proses perlakuan panas, kontrol suhu yang lebih tepat dapat memastikan ukuran butiran yang seragam; kontrol waktu sintering yang wajar bermanfaat bagi kepadatan dan sifat mekanis; menambahkan gas inert atau mengurangi gas selama sintering dapat secara efektif mengurangi pembentukan kotoran.
3. Modifikasi dan pemrosesan permukaan zirkonia terutama melibatkan pelapisan lapisan pelindung pada permukaan zirkonia, yang dapat meningkatkan ketahanan aus dan stabilitas kimianya. Pemotongan laser, penggilingan presisi CNC, dan teknologi lainnya juga dapat digunakan untuk membuat berbagai bentuk kompleks dan komponen keramik industri.
Inspeksi dan kontrol kualitas
Langkah terakhir dari proses ini adalah pengujian. Metode pengujian utama meliputi penggunaan XRF (spektroskopi fluoresensi sinar-X) untuk menganalisis kemurnian kimia zirkonium oksida; penggunaan XRD (difraksi sinar-X) untuk menentukan distribusi fase kristal zirkonium oksida; penggunaan ICP-MS (spektrometri massa plasma yang digabungkan secara induktif) untuk mendeteksi kandungan pengotor jejak, dll.
Tanya Jawab Umum
Terbuat dari apakah zirkonia?
Zirkonia merupakan material keramik canggih dengan rumus kimia ZrO2. Zirkonia terutama diekstraksi dari mineral zirkon dan kemudian dibentuk melalui pemrosesan kimia yang tepat.
Bahan ini menggabungkan keindahan keramik dengan kekuatan logam dan merupakan bahan pilihan untuk aplikasi kedokteran gigi.
Implan zirkonia vs titanium?
Di bidang implan gigi, zirkonium oksida dan titanium masing-masing memiliki keunggulannya sendiri. Zirkonium oksida dapat memberi Anda efek estetika dan biokompatibilitas yang lebih baik. Anda dapat menggunakan zirkonium oksida sebagai implan untuk mengurangi kemungkinan alergi dan lebih cocok untuk area gigi depan. Implan titanium memiliki pengalaman klinis yang lebih lama dan biaya yang lebih rendah.
Berapa biaya mahkota zirkonia?
Harga pasaran mahkota zirkonia di Amerika Serikat umumnya berkisar antara $500 dan $1.200. Harga spesifik dipengaruhi oleh banyak faktor, jadi sebaiknya Anda berkonsultasi dengan ahli di lembaga profesional.
Apakah mahkota zirkonia bisa ternoda?
Mahkota zirkonia memiliki stabilitas warna yang sangat baik dan tidak akan berubah atau ternoda seiring waktu, jadi Anda dapat merasa tenang. Zirkonia dapat menahan pewarnaan dari pigmen makanan seperti kopi, teh, dan anggur merah. Namun, Anda tetap perlu memperhatikan kebersihan mulut setiap saat. Perhatikan 1 untuk memastikan kesehatan gigi dan gusi alami di sekitar mahkota.
Berapa lama implan zirkonia bertahan?
Studi klinis telah menunjukkan bahwa harapan hidup implan zirkonia dapat mencapai 15-20 tahun atau bahkan lebih lama, dan tingkat keberhasilan implantasi lebih dari 95%. Anda hanya perlu memperhatikan kebersihan mulut dan melakukan perawatan serta pembersihan secara teratur untuk memastikan stabilitas implan dalam jangka panjang di mulut Anda. Kami sarankan Anda melakukan pemeriksaan profesional setahun sekali.
Mahkota zirkonia vs porselen?
Ada perbedaan yang signifikan antara zirkonia dan mahkota porselen tradisional dalam hal struktur material, kekuatan, dan estetika. Gigi porselen terbuat dari bahan keramik dan memiliki estetika yang baik, tetapi kekuatannya relatif rendah. Jika Anda makan makanan yang sangat keras, porselen cenderung pecah. Sebaliknya, mahkota zirkonia adalah generasi baru bahan keramik dengan kekerasan hingga 1200MPa, yang 3-4 kali lebih keras dari porselen biasa. Dalam hal transmisi cahaya dan estetika, mahkota zirkonia sebanding dengan mahkota porselen. Sebanding, tetapi lebih tahan lama.
Apakah zirkonia aman?
Zirkonia merupakan salah satu bahan yang paling biokompatibel di bidang kedokteran gigi. Anda tidak perlu khawatir tentang keamanannya. Badan Pengawas Obat dan Makanan AS (FDA) telah menyetujui zirkonium oksida untuk implan medis, dan sejumlah besar studi klinis telah mengonfirmasi bahwa zirkonium oksida tidak menyebabkan reaksi alergi atau menghasilkan zat yang berbahaya bagi tubuh manusia. Pada saat yang sama, permukaan zirkonium oksida halus, dan tidak mudah menahan makanan dan bakteri, yang dapat mengurangi risiko peradangan. Zirkonia merupakan oksida dan tidak mengandung komponen logam. Zirkonia tidak akan menyebabkan alergi logam atau menghasilkan rasa logam di mulut Anda.
Mahkota zirkonia vs PFM?
Dibandingkan dengan mahkota porselen logam tradisional (PFM), zirkonia memiliki banyak keunggulan. Pertama-tama, zirkonia bukan logam, tidak menyebabkan alergi logam, dan terhindar dari masalah garis hitam pada tepi gusi. Kedua, kekuatan dan daya tahan zirkonia lebih baik daripada PFM, dan tidak ada risiko porselen terkelupas.
Dari segi estetika, zirkonia dapat menirukan transmisi cahaya gigi alami dengan lebih baik dan memberikan efek visual yang lebih baik. Meskipun biaya awal zirkonia lebih tinggi, Anda perlu mempertimbangkan bahwa zirkonia memiliki masa pakai yang lebih lama dan efek estetika yang lebih baik. Secara keseluruhan, zirkonia lebih hemat biaya.
Apa saja bentuk-bentuk zirkonia yang distabilkan?
- Zirkonia yang distabilkan itria: Penambahan itria dapat menstabilkan struktur kubik kristal pada suhu ruangan, dan merupakan salah satu bahan zirkonia yang paling umum di pasaran.
- Zirkonia yang distabilkan dengan magnesia: Zirkonia yang distabilkan dengan magnesium oksida memiliki ketahanan suhu tinggi yang lebih baik daripada zirkonia yang distabilkan dengan yttria, dan konduktivitas termalnya akan lebih rendah.
- Zirkonia yang distabilkan dengan kalsium oksida: Zirkonia yang distabilkan dengan zirkonium oksida memiliki titik leleh sekitar 2700°C. Ini adalah bahan tahan api yang sangat umum dan banyak digunakan dalam pelapis.
- Zirkonia yang distabilkan ceria: Zirkonia yang distabilkan ceria merupakan pilihan yang lebih baik daripada magnesium oksida dan itria dalam hal ketahanan terhadap kelembapan, dan sering digunakan dalam sensor, kontrol cairan, dan komponen pompa.
Bisakah zirkonia digunakan pada suhu tinggi?
Tentu saja, Anda dapat menggunakan zirkonia di lingkungan di atas 1400 derajat, dan secara teori, zirkonia dapat mempertahankan stabilitas yang baik di lingkungan suhu tinggi atau rendah, sehingga Anda dapat menggunakannya dengan yakin.
Mana yang lebih tahan aus, zirkonia atau alumina?
Baik alumina maupun zirkonia merupakan material tahan aus yang sangat baik, tetapi kinerjanya berbeda.
Alumina memiliki kekerasan yang lebih tinggi dan cocok untuk lingkungan yang relatif keras dan bersuhu tinggi, seperti roda gerinda dan pelapis tahan aus.
Zirkonia sedikit kurang keras dibanding alumina, tetapi memiliki ketangguhan dan ketahanan benturan yang lebih baik, serta lebih tahan lama dibanding alumina, sehingga cocok untuk aplikasi tahan aus seperti bantalan dan alat pemotong.
Mengapa zirkonium oksida cocok untuk sel bahan bakar?
Zirkonium oksida yang distabilkan memiliki konduktivitas ionik yang tinggi pada suhu tinggi, yang merupakan bahan yang sangat cocok untuk aplikasi SOFC dan dapat mencapai transportasi ion yang efisien.
Meringkaskan
Zirkonia, material berkinerja tinggi, telah digunakan dalam setiap aspek kehidupan kita. Saya harap Anda akan memiliki pemahaman yang lebih mendalam tentang zirkonia setelah membaca artikel ini.