Bent u nieuwsgierig naar geavanceerde materialen zoals zirkoonoxide? Zirkoonoxide is een veelgebruikt keramisch materiaal met een uitstekende duurzaamheid, corrosiebestendigheid en thermische stabiliteit.
Volgens onderzoek, de marktwaarde van zirkonia in 2023 ligt dit bedrag op bijna 5,7 miljard Amerikaanse dollar, en naar verwachting zal dit in 2030 9,03 miljard Amerikaanse dollar bedragen. Dit toont aan dat zirkonia zeer goede ontwikkelingsperspectieven heeft.
Lees het volgende artikel en u krijgt een beter begrip van zirkoonoxide .
Snelle links
- Wat is zirkoniumoxide?
- Kristalstructuur van zirkoniumoxide
- Verschillende soorten en kwaliteiten zirkonia
- Kenmerken van zirkonia
- Toepassing van zirkonia
- Zirkonia-productieproces
Als u geen tijd hebt om veel tekst te lezen, hebben wij een aantal veelgestelde gebruikersvragen voor u voorbereid die u misschien kunnen helpen!
Wat is zirkoniumoxide?
Zirkoniumoxide (Zirkonia) , met de chemische formule ZrO2, is een wit kristallijn zirkoniumoxide. Als veelgebruikt keramisch materiaal staat het bekend als "keramisch staal". Zirkoniumoxide werd voor het eerst ontdekt in de vorm van het natuurlijke mineraal baddeleyiet. Natuurlijk kunnen we het ook chemisch uit zirkoon winnen. zirkoonoxide heeft een zeer lage zuiverheid en bevat vaak veel onzuiverheden. Door kunstmatige synthese van zirkoonoxidekunnen we zirkoonoxide met een hogere zuiverheid verkrijgen.
Kristalstructuur van zirkoniumoxide
Zirkonia heeft een zeer unieke kristalstructuur en vertoont bij verschillende temperaturen drie hoofdkristalfasen:
- Van kamertemperatuur tot 1170°C is zirkonia monoklinisch:
Bij kamertemperatuur bevindt zirkoniumoxide zich meestal in de monoklinische fase, de meest stabiele vorm. De monoklinische fase heeft een asymmetrische kristalstructuur, wat zeer geschikt is voor sommige toepassingen die een hoge scheurbestendigheid en thermische isolatie vereisen. De anisotrope thermische uitzetting van de monoklinische fase kan echter in sommige toepassingen tot slechte prestaties leiden.
- Van 1170°C tot 2370°C vertoont zirkonia een tetragonale fase:
Naarmate de temperatuur stijgt, boven de 1170 °C, zal zirkoniumoxide transformeren van een monokliene fase naar een tetragonale kristalstructuur. Deze structuur zal een betere symmetrie hebben, maar naarmate het volume afneemt, is de kans op scheuren door spanning groter als er geen aandacht aan wordt besteed. De tetragonale fase kan echter worden gestabiliseerd door doteermiddelen zoals yttriumoxide toe te voegen. Dit kan effectief voorkomen dat het materiaal na afkoeling terugkeert naar de monokliene fase. Bovendien is het mogelijk om de unieke mechanische eigenschappen van de tetragonale fase volledig te benutten, zelfs bij kamertemperatuur.
- Boven de 2370°C tot het smeltpunt vertoont zirkonia een kubische fase:
Bij verhitting tot boven 2370 °C vormt zirkoniumoxide een kubische kristalfase. Deze structuur heeft een hoge mate van symmetrie en is bijzonder geschikt voor toepassingen bij hoge temperaturen, zoals vaste-oxidebrandstofcellen (SOFC's).
Uitgebreide lectuur: Wat is zirkonia?
Om stabielere prestaties te verkrijgen, worden in de moderne industrie doorgaans stabilisatoren zoals yttriumoxide (Y₂O₂) toegevoegd om de kristalstructuur van zirkoniumoxide te stabiliseren. Dit gestabiliseerde zirkoniumoxide heeft betere mechanische eigenschappen en thermische stabiliteit, met name yttrium-gestabiliseerd zirkoniumoxide (YSZ), dat een van de meest gebruikte commerciële zirkoniumoxidematerialen is geworden.
Verschillende soorten en kwaliteiten zirkonia
Zirkoniumoxide is verkrijgbaar in vele soorten. Ik leg u graag de unieke voordelen van elk soort uit.
|
Type |
Stabiliserend middel |
Breuktaaiheid (MPa·m/2) |
Hardheid (GPa) |
Druksterkte (MPa) |
Thermische uitzettingscoëfficiënt (x10-6/K) |
Toepasselijke temperatuur (°C) |
|
Yttrium-gestabiliseerd zirkonia (YSZ) |
3-8mol%Y2O3 |
8-10 |
12-13 |
1200-1300
|
10.5-11.0 |
1000-1200 |
|
Magnesium gestabiliseerd zirkonia (Mg-PSZ) |
8-10mol%MgO |
12-15 |
11-12 |
1000-1200 |
9.0-10.0 |
1200-1400 |
|
Calcium-gestabiliseerd zirkonia (Ca-PSZ) |
1-3mol%CaO |
5-8 |
10-11 |
800-1000 |
9.5-10.5 |
1200-1400 |
|
Cerium-gestabiliseerd zirkonia (Ce-PSZ) |
8-16mol%CeO2 |
10-14 |
12-13 |
1200-1400 |
10.0-10.5 |
1000-1200 |
|
Zirkoniumoxide gehard aluminiumoxide (ZTA) |
10-30%ZrO2 |
4-6 |
16-18 |
2000-2500 |
8.0-8.5 |
800-1000 |
Yttrium-gestabiliseerd zirkonia (YSZ)
Dit is het meest voorkomende commerciële zirkoniamateriaal, meestal gestabiliseerd door toevoeging van 3-8 mol¹TP³T yttriumoxide. De mechanische sterkte van yttriumgestabiliseerd zirkonia (YSZ) bedraagt 1200 MPa en de breuktaaiheid 8-10 MPa·m². U kunt het gebruiken voor de productie van zeer nauwkeurige tandheelkundige restauraties, industriële precisieonderdelen, componenten voor hogetemperatuursensoren, enzovoort.
Uitgebreide lectuur: Yttrium gestabiliseerd zirkonia
Magnesium-gestabiliseerd zirkonia (Mg-PSZ)
Als uw toepassing een hogere taaiheid vereist, is magnesiumgestabiliseerd zirkoniumoxide (Mg-PSZ) een betere keuze. Mg-PSZ wordt meestal gestabiliseerd met 8-10 mol³TP³T magnesiumoxide en heeft een uitstekende thermische schokbestendigheid en een hogere breuktaaiheid (15 MPa·m³). U kunt het gebruiken voor vuurvaste materialen, hittebestendige kleponderdelen, en maalkogels en -media.
Zirkonium gehard aluminiumoxide (ZTA)
ZTA is een composietmateriaal dat de voordelen van twee keramische materialen combineert. Het bevat 10-30% zirkoniumoxidedeeltjes, heeft een hardheid tot 18 GPa en de taaiheid is aanzienlijk verbeterd. Het is geschikt voor diverse hoogwaardige snijgereedschappen, biomedische implantaten en slijtvaste onderdelen.
Calcia gestabiliseerd zirkoniumoxide
Door een kleine hoeveelheid calciumoxide aan zirkoniumoxide toe te voegen, kan tetragonaal of kubisch zirkoniumoxide gedeeltelijk of volledig worden gestabiliseerd en de schokbestendigheid ervan bij hoge temperaturen worden verbeterd. Hoewel het in sterkte en taaiheid minder is dan ceriumoxide en yttriumoxide-gestabiliseerd zirkoniumoxide, heeft het een goede thermische schokbestendigheid en wordt het vaak gebruikt in ovenbekledingen voor hoge temperaturen en in vuurvaste toepassingen.
Ceria gestabiliseerd zirkonia
De toevoeging van ceriumoxide kan de kristalfasetransformatie van zirkoniumoxide effectief remmen en de taaiheid en stabiliteit van zirkoniumoxide verbeteren. Vergeleken met zirkoniumoxide-gestabiliseerd zirkoniumoxide heeft ceriumoxide een sterker vermogen om tetragonaal en kubisch zirkoniumoxide te stabiliseren. Met ceriumoxide gestabiliseerd zirkoniumoxide heeft een extreem hoge taaiheid en wordt daarom "transformatieverhard keramiek" genoemd. Wanneer scheuren uitzetten, kan de tetragonale transformatie van de kristalfase de energie van de scheuren absorberen, waardoor scheuruitzetting wordt geremd.
Ceria-gestabiliseerd zirkonia vertoont een hoge geleidbaarheid voor zuurstofionen bij hoge temperaturen, wat een zeer belangrijke rol speelt op het gebied van vasteoxidebrandstofcellen (SOFC's).
Kenmerken van zirkonia
Welke eigenschappen van zirkoniumoxide, een van de meest voorkomende geavanceerde keramische materialen, wilt u het liefst weten? Hieronder leggen we de verschillende eigenschappen van zirkoniumoxide uitgebreid uit.
|
Kenmerkend |
Waarde |
|
Dikte |
6,05 g/cm³ |
|
Smeltpunt |
2370°C |
|
Thermische geleidbaarheid |
2-3 W/m·K |
|
Hardheid |
13 GPa |
|
Buigsterkte |
1200 MPa |
|
Breuktaaiheid |
8 MPa·m 1/2 |
|
Thermische uitzetting |
10,5 × 10 -6 /K |
|
Diëlektrische constante |
25 (bij 1 MHz) |
|
Volumeweerstand |
10 10 Ω·cm |
|
Chemische stabiliteit |
Uitstekend |
|
Biocompatibiliteit |
Goed |
Mechanische eigenschappen
Zirkoniumoxide heeft zeer sterke mechanische eigenschappen. De hardheid kan oplopen tot 13 GPa, de buigsterkte is maar liefst 1200 MPa en de breuktaaiheid is 8 MPa·m². Deze uitstekende mechanische eigenschappen zorgen ervoor dat zirkoniumoxide een zeer hoge slijtvastheid en breukvastheid heeft, waardoor het geschikt is voor toepassingen met hoge sterkte.
Fysieke eigenschappen
Als uw toepassing hoge fysische eigenschappen van het materiaal vereist, zal zirkoniumoxide u niet teleurstellen. De basisfysische eigenschappen van zirkoniumoxide zijn als volgt:
Dichtheid: 6,05 g/cm³
Smeltpunt: 2370°C
Thermische geleidbaarheid: 2-3 W/m·K
Deze eigenschappen maken zirkoonoxide geschikter voor bepaalde precisietechnieken met hoge temperaturen.
Corrosiebestendigheid en biocompatibiliteit
Zirkoniumoxide heeft een uitstekende corrosiebestendigheid en een extreem hoge chemische stabiliteit. Het heeft ook een goede biocompatibiliteit. Bij gebruik als implantaat kan het de kans op allergieën bij mensen verminderen. Daarom zie je het vaak in medische implantaten en chemische apparatuur.
Toepassing van zirkonia
Toepassing van zirkonium in de tandheelkunde
Wilt u weten waarom de meeste tandartsen voor zirkoniumoxide kiezen? Zirkoniumoxide heeft de afgelopen 20 jaar een revolutie teweeggebracht in de tandheelkundige restauratiesector.
Zirkonia kronen en bruggen
Zirkonia kan worden gebruikt voor de vervaardiging van kronen en bruggen. Daarnaast kan het nog worden onderverdeeld in volledig keramisch zirkonia en gelaagd zirkonia.
Volledig keramisch zirkonia: Als u kiest voor volledig keramisch zirkonia, biedt het een sterkte tot wel 1200 MPa. Het is bovendien volledig metaalvrij, waardoor de kans op allergieën afneemt en het een natuurlijk esthetisch effect heeft. U kunt er zeker van zijn dat het meer dan 15 jaar meegaat.
Gelaagde zirkonia: Als u op zoek bent naar een mooier esthetisch effect, is gelaagde zirkonia een betere keuze. De binnenste laag biedt stevige ondersteuning, terwijl de buitenste porseleinen laag u natuurlijke en mooie tanden geeft. Tegelijkertijd kunt u de kleur en transparantie aanpassen, wat een optisch effect creëert dat dichter bij uw natuurlijke tanden ligt.
Voordelen van zirkonia ten opzichte van traditionele materialen: Vergeleken met metalen porseleinen kronen (PFM) veroorzaakt zirkonia geen zwarte lijnen op de tandvleesrand, wat zorgt voor een esthetischere ervaring. Tegelijkertijd heeft zirkonia een betere biocompatibiliteit, waardoor het risico op metaalallergieën aanzienlijk afneemt, en is zirkonia sterker dan traditionele metalen.
Tandheelkundige implantaten
Zirkoniumoxide heeft grote voordelen als implantaat, het kan u het volgende opleveren:
- Uitstekende biocompatibiliteit
- Betere pasvorm voor uw zachte weefsel
- Kan de kans op bacteriële hechting verminderen
- Natuurlijker esthetisch effect
Voordelen van zirkoonoxide ten opzichte van titaniumimplantaten:
Vergeleken met traditionele titaniumimplantaten is de kans op allergieën bij implantaten van zirkoonoxide kleiner. Ook is de kans op botbinding vergelijkbaar, waardoor ontstekingsklachten kunnen worden verminderd.
Uit klinische gegevens blijkt dat het succespercentage van zirkoonoxide-implantaten hoger ligt dan 95%, dat de levensduur meer dan 20 jaar stabiel kan zijn, dat de botbinding na implantatie stabiel is en dat de incidentie van complicaties lager is.
Industriële toepassingen van zirkoniumoxide
Weet u waarom zirkoniumoxide in de industrie het "supermateriaal" wordt genoemd? Als u de verschillende toepassingen ervan begrijpt, zult u begrijpen dat deze titel terecht is!
Refractaire materialen en toepassingen bij hoge temperaturen
Zirkonia heeft uitstekende prestaties geleverd in diverse extreem hoge temperaturen. Het is bestand tegen continu hoge temperaturen van 1000-2000 °C. Tegelijkertijd biedt het uitstekende thermische schokbestendigheid en blijft het stabiel, zelfs bij een plotselinge temperatuurverandering van 250 °C.
Bij gebruik voor de bekleding van ovens met hoge temperaturen kan het de levensduur van uw apparatuur aanzienlijk verlengen. In de glasindustrie kan zirkonia ook worden gebruikt voor smeltbakken en geleiders. In de metaalindustrie wordt het bovendien gebruikt als sleutel voor afsluitsystemen.
Snijgereedschappen en messen
Zirkoniumoxide is extreem hard en heeft een hoge taaiheid, waardoor het geschikt is voor snijgereedschappen en messen.
Extreem nauwkeurige zirkoonoxidemessen kunnen een submicron snijnauwkeurigheid bereiken en zijn geschikt voor het nauwkeurig bewerken van moeilijk te bewerken materialen zoals koolstofvezel en keramiek.
Zelfs gewone messen van zirkoonoxide hebben een levensduur die vele malen langer is dan die van traditionele metalen. Bovendien roesten ze niet en zijn ze niet giftig, wat de voedselveiligheid ten goede komt.
Uitgebreide lectuur: Een uitgebreide gids voor keramische messen
Precisielagers en kleppen
Ook op het gebied van precisieapparatuur is zirkonia uiterst kritisch.
Als lager heeft zirkonia een 5-10 keer langere levensduur dan traditionele stalen lagers. Bovendien kan de zelf-smerende eigenschap van zirkonia het gebruik van smeerolie verminderen.
Het belangrijkste is dat de maximale druk van zirkonia 2000 MPa kan bereiken en dat het materiaal in extreme omgevingen kan werken.
Als afsluiter heeft zirkonia in sommige corrosieve omgevingen, zoals de chemische en petroleumomgeving, een uitstekende afdichtingsprestatie en is de lekkage vrijwel nihil.
Uitgebreide lectuur: Zirkonia lagers versus stalen lagers
Laboratoriumapparatuur
Waarom kunnen laboratoria niet zonder zirkoonoxide? Lees verder voor het antwoord.
- Zirkoniumoxide dat in smeltkroezen wordt verwerkt, kan extreme temperaturen en corrosieve omgevingen weerstaan
- Gemaakt als maalmedium, kan het een hogere zuiverheid garanderen en besmetting van monsters voorkomen
- Gemaakt in laboratoriumvaten, heeft het een betere chemische inertheid en zal het niet reageren met reagentia
- Als het wordt verwerkt in testapparatuurcomponenten, kan het de nauwkeurigheid verbeteren en de gegevens betrouwbaarder maken
- Bovendien hebben zirkoonoxideproducten een zeer lange levensduur en zijn ze zeer kosteneffectief.
Brandstofcellen en sensoren
Ook op het gebied van nieuwe energie speelt zirkoniumoxide een belangrijke rol. Het is het belangrijkste elektrolytmateriaal van vaste-oxide brandstofcellen, met een uitstekende ionengeleiding en een hoge energieomzettingsefficiëntie. Het is een belangrijk functioneel materiaal voor zuurstofsensoren en kan worden gebruikt voor de detectie van uitlaatgassen in auto's. Het is een hogetemperatuurgassensor die stabiel kan werken, zelfs bij een hoge temperatuur van 800 °C.
In bepaalde sectoren kan de levensduur van zirkoonoxide meer dan 50.000 uur bedragen.
Uitgebreide lectuur: Toepassingen van zirkonia-keramiek
Zirkonia-productieproces
Hoe wordt zirkonia geproduceerd? Laten we dit geavanceerde productieproces eens nader bekijken.
Winning en verwerking van grondstoffen
De grondstof moet worden verwerkt tot zirkoonerts. Het zirkoonerts wordt met mechanische breekapparatuur tot kleine deeltjes vermalen. Vervolgens wordt het dichtheidsverschil tussen het zirkoonerts en de onzuiverheden gebruikt om ongewenste onzuiverheden snel te verwijderen met behulp van zwaartekrachtsorteertechnologie. Sterk magnetische onzuiverheden, zoals sommige ijzerhoudende mineralen, kunnen natuurlijk ook worden verwijderd met behulp van het zwakke magnetisme van zirkoon.
Chemische ontleding
Er zijn drie hoofdprocessen voor chemische ontleding: chemische ontleding, thermische ontleding en mechanische ontleding. Chemische ontleding bestaat voornamelijk uit het laten reageren van zirkoonerts met alkali of zuur, waarna het wordt omgezet in oplosbare verbindingen zoals natriumzirconaat of ammoniumzirconaat; thermische ontleding is het thermisch ontleden van het mineraal bij hoge temperatuur om de kristalstructuur te vernietigen en de zuivering te vergemakkelijken; mechanische ontleding is het verpulveren van zirkoon door middel van kogelmalen om het reactieoppervlak te vergroten.
Zuiveringsproces
Het zuiveringsproces bestaat uit scheiding door oplossen, chemische precipitatie en verwijdering van onzuiverheden. De afgebroken zirkoniumverbinding moet worden opgelost in water of een zure oplossing om een oplosbaar zirkoniumzout te vormen. Vervolgens wordt een neerslagmiddel (zoals ammoniak of oxaalzuur) toegevoegd om het zirkoniumzout te laten neerslaan tot een onoplosbare zirkoniumverbinding, zoals zirkoniumhydroxide of zirkoniumoxalaat. Tot slot worden de onzuiverheden verder verwijderd door middel van ionenwisseling.
Zirkonia synthese
Er bestaan veel industriële synthesemethoden voor zirkoonoxide, waarvan de volgende voornamelijk zijn:
Pyrolyse-dissociatiemethode: Gebruik hoge temperaturen om zirkoniumzout te ontbinden in zirkoniumoxide om dichte deeltjes te vormen.
Chlorideproces: Zirkoniumerts omzetten in zirkoniumchloride en pyrolyseren tot zirkoniumoxide; dit proces heeft een hoge zuiverheid, maar de kosten zijn ook hoog
Carbonisatieproces: Zirkoniumerts reduceren en ontleden in koolstof, en vervolgens oxideren om zirkoniumoxide te verkrijgen.
Smeltproces: Gebruik een smeltmethode met hoge temperatuur om monokristallijn zirkoniumoxide te synthetiseren
Sol-gelmethode: Eerst wordt een zirkoniumoxidegel bereid en vervolgens een warmtebehandeling uitgevoerd om nanodeeltjes of -films te verkrijgen. Deze methode wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van hoogwaardige nano-zirconiumoxide.
Structureel controleproces
De structurele controleprocessen van zirkonia omvatten hoofdzakelijk kristalfasestabilisatiebehandeling, warmtebehandeling, oppervlaktemodificatie, enz.
1. Zirkonia heeft meerdere kristalfasen. Het toevoegen van stabilisatoren kan de kristalfase controleren en de prestaties ervan verbeteren:
Toevoeging van Y2O3: Stabilisatie van de tetragonale en kubische fasen kan de weerstand tegen scheurvoortplanting van zirkonia verbeteren.
MgO toevoegen: Dit kan de thermische schokbestendigheid verbeteren.
Toevoeging van CaO: Dit is beter geschikt voor toepassingen met hoge temperaturen
2. Tijdens het warmtebehandelingsproces kan een nauwkeurigere temperatuurregeling een uniforme korrelgrootte garanderen. Een goede regeling van de sintertijd is gunstig voor de dichtheid en mechanische eigenschappen. Door tijdens het sinteren inert gas of reducerend gas toe te voegen, kan de vorming van onzuiverheden effectief worden verminderd.
3. De oppervlaktemodificatie en -bewerking van zirkonia omvat voornamelijk het aanbrengen van een beschermlaag op het zirkoniaoppervlak, wat de slijtvastheid en chemische stabiliteit kan verhogen. Lasersnijden, CNC-precisieslijpen en andere technologieën kunnen ook worden gebruikt om diverse complexe vormen en industriële keramische onderdelen te maken.
Kwaliteitsinspectie en -controle
De laatste stap in het proces is het testen. De belangrijkste testmethoden omvatten het gebruik van XRF (röntgenfluorescentiespectroscopie) om de chemische zuiverheid van zirkoniumoxide te analyseren; XRD (röntgendiffractie) om de kristalfaseverdeling van zirkoniumoxide te bepalen; ICP-MS (inductief gekoppelde plasmamassaspectrometrie) om sporen van verontreinigingen te detecteren, enz.
Veelgestelde vragen
Waarvan is zirkonia gemaakt?
Zirkonia is een geavanceerd keramisch materiaal met de chemische formule ZrO2. Zirkonia wordt voornamelijk gewonnen uit zirkoonmineralen en vervolgens gevormd door middel van nauwkeurige chemische verwerking.
Dit materiaal combineert de schoonheid van keramiek met de sterkte van metalen en is het materiaal bij uitstek voor tandheelkundige toepassingen.
Zirkonia versus titanium implantaten？
Op het gebied van tandheelkundige implantaten hebben zirkoniumoxide en titanium elk hun eigen voordelen. Zirkoniumoxide kan zorgen voor een beter esthetisch effect en betere biocompatibiliteit. U kunt zirkoniumoxide als implantaat gebruiken om de kans op allergieën te verminderen en het is geschikter voor de voortanden. Titaniumimplantaten hebben een langere klinische ervaring en lagere kosten.
Hoeveel kost een zirkonia kroon?
De marktprijs van zirkoniakronen in de Verenigde Staten ligt over het algemeen tussen de $500 en $1.200. De specifieke prijs wordt beïnvloed door vele factoren, dus het is raadzaam om een expert bij een professionele instelling te raadplegen.
Verkleuren zirkoniakronen?
Zirkonia kronen hebben een uitstekende kleurstabiliteit en zullen niet veranderen of verkleuren na verloop van tijd, dus u kunt erop vertrouwen dat ze bestand zijn tegen verkleuring door voedingspigmenten zoals koffie, thee en rode wijn. U moet echter wel altijd aandacht besteden aan uw mondhygiëne. Let op punt 1 om de gezondheid van de natuurlijke tanden en het tandvlees rond de kroon te garanderen.
Hoe lang gaan zirkonia-implantaten mee?
Klinische studies hebben aangetoond dat de levensduur van zirkonia-implantaten 15 tot 20 jaar of zelfs langer kan zijn, en dat de kans op succes bij implantatie hoger is dan 95%. U hoeft alleen aandacht te besteden aan uw mondhygiëne en regelmatig onderhoud en reiniging uit te voeren om de stabiliteit van het implantaat in uw mond op lange termijn te garanderen. Wij raden u aan om jaarlijks een professionele controle te laten uitvoeren.
Zirkonia versus porseleinen kroon？
Er zijn aanzienlijke verschillen tussen zirkonia en traditionele porseleinen kronen wat betreft materiaalstructuur, sterkte en esthetiek. Porseleinen tanden zijn gemaakt van keramische materialen en hebben een goede esthetiek, maar hun sterkte is relatief laag. Als u zeer hard voedsel eet, is de kans groot dat het porselein breekt. Zirkonia kronen daarentegen behoren tot een nieuwe generatie keramische materialen met een hardheid tot 1200 MPa, wat 3-4 keer zo hoog is als die van gewoon porselein. Qua lichtdoorlatendheid en esthetiek zijn zirkonia kronen vergelijkbaar met porseleinen kronen. Vergelijkbaar, maar duurzamer.
Is zirkonia veilig?
Zirkoniumoxide is een van de meest biocompatibele materialen in de tandheelkunde. U hoeft zich geen zorgen te maken over de veiligheid ervan. De Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) heeft zirkoniumoxide goedgekeurd voor medische implantaten, en een groot aantal klinische studies hebben bevestigd dat zirkoniumoxide geen allergische reacties veroorzaakt of stoffen produceert die schadelijk zijn voor het menselijk lichaam. Tegelijkertijd is het oppervlak van zirkoniumoxide glad en hecht het zich niet gemakkelijk aan voedsel en bacteriën, wat het risico op ontstekingen kan verminderen. Zirkoniumoxide is een oxide en bevat geen metaalcomponenten. Het veroorzaakt geen metaalallergieën of een metaalachtige smaak in uw mond.
Zirkonia kroon versus PFM？
Vergeleken met traditionele metalen porseleinen kronen (PFM) heeft zirkonia vele voordelen. Ten eerste is zirkonia geen metaal, veroorzaakt het geen metaalallergie en vermijdt het het probleem van zwarte lijnen op de tandvleesrand. Ten tweede zijn de sterkte en duurzaamheid van zirkonia beter dan die van PFM en is er geen risico op afbladdering van het porselein.
Esthetisch gezien kan zirkonia de lichttransmissie van natuurlijke tanden beter nabootsen en een mooier visueel effect bieden. Hoewel de initiële kosten van zirkonia hoger zijn, moet u er rekening mee houden dat het een langere levensduur en een mooier esthetisch effect heeft. Over het algemeen is zirkonia kosteneffectiever.
Wat zijn de verschillende vormen van gestabiliseerd zirkonia?
- Yttriumoxide-gestabiliseerd zirkonia: Door yttriumoxide toe te voegen, kan de kubische kristalstructuur bij kamertemperatuur worden gestabiliseerd. Het is een van de meest voorkomende zirkoniamaterialen op de markt.
- Magnesia-gestabiliseerd zirkonia: Zirkonia dat met magnesiumoxide is gestabiliseerd, heeft een betere bestendigheid tegen hoge temperaturen dan yttriumoxide-gestabiliseerd zirkonia. Ook is de thermische geleidbaarheid lager.
- Met calciumoxide gestabiliseerd zirkoniumoxide: Zirkoniumoxide gestabiliseerd met zirkoniumoxide heeft een smeltpunt van ongeveer 2700 °C. Het is een veelgebruikt vuurvast materiaal en wordt veel gebruikt in coatings.
- Ceria-gestabiliseerd zirkonia: Ceria-gestabiliseerd zirkonia is een betere keuze dan magnesiumoxide en yttriumoxide in termen van vochtbestendigheid en wordt vaak gebruikt in sensoren, vloeistofregeling en pompcomponenten.
Kan zirkonia bij hoge temperaturen worden gebruikt?
Uiteraard kunt u zirkonia gebruiken in een omgeving met temperaturen boven de 1400 graden Celsius. In theorie blijft het materiaal stabiel bij zowel hoge als lage temperaturen, dus u kunt het met een gerust hart gebruiken.
Wat is slijtvaster, zirkonia of aluminiumoxide?
Zowel aluminiumoxide als zirkonia zijn uitstekende slijtvaste materialen, maar ze vertonen verschillen in prestaties.
Alumina heeft een hogere hardheid en is geschikt voor relatief harde en hoge temperaturen omgevingen, zoals slijpschijven en slijtvaste coatings.
Zirkonia is iets minder hard dan aluminiumoxide, maar is taaier, slagvaster en duurzamer dan aluminiumoxide. Hierdoor is zirkoniumoxide geschikt voor slijtvaste toepassingen, zoals lagers en snijgereedschappen.
Waarom is zirkoonoxide geschikt voor brandstofcellen?
Gestabiliseerd zirkoonoxide heeft een hoge ionische geleidbaarheid bij hoge temperaturen, waardoor het een zeer geschikt materiaal is voor SOFC-toepassingen en een efficiënt ionentransport kan bereiken.
Samenvatten
Zirkonia, een hoogwaardig materiaal, wordt in elk aspect van ons leven gebruikt. Ik hoop dat u na het lezen van dit artikel meer inzicht in zirkonia hebt gekregen.