一般的にジルコニアとして知られる酸化ジルコニウムは、最適な物理的・機械的特性を得るために約1500℃の温度で焼結されます。
この温度は、ジルコニアが理論上の最大密度に近い状態に達し、材料の強度と透光性を確保するために重要です。
5つのポイント
1.焼結温度と密度
ジルコニアの焼結温度は、通常1500℃に近い温度です。
この温度で、ジルコニアは理論上の最大密度の約99%の密度を達成することができます。
この密度は、歯科用クラウンやインプラントなどの用途に不可欠な特性である、材料の強度と耐久性にとって極めて重要です。
2.ジルコニアの特性に対する温度の影響
焼結温度はジルコニアの特性に直接影響する。
研究によると、ジルコニアを約1500℃で焼成すると強度が最大になる。
この温度から15℃でもずれると、材料の強度に大きな影響を与える。
例えば、温度を1600℃まで上げると、強度は約1280MPaから約980MPaに低下し、1700℃では約600MPaまで低下する。
この大幅な強度低下は、制御できない結晶粒成長によるもので、クラックの発生や安定性の低下にもつながる。
3.透光性と安定性
強度だけでなく、ジルコニアの透光性も焼結温度に影響される。
温度が高くなると透光性が失われることがあり、審美性が重要視される歯科用途では望ましくない。
さらに、過度に高温になると、ジルコニアの変態が制御できなくなり、クラックなどの欠陥につながる可能性がある。
4.焼結プロセスと装置
焼結プロセスでは、材料が収縮する際に移動できるように、ジルコニア・ビーズを入れたるつぼにジルコニアを入れます。
ジルコニアの焼結には、最高1800℃に達するように設計された高品質の発熱体を備えた特殊な炉が使用される。
これらの炉には電子温度制御装置と熱電対が装備され、ジルコニアの望ましい特性を維持するために不可欠な正確な温度制御が保証されている。
5.メーカーのガイドラインの重要性
メーカーが推奨する焼結曲線を遵守することが極めて重要である。
信頼できるメーカーは、材料の特性や用途に基づいた特定のガイドラインを提供している。
これらのガイドラインから逸脱すると、最適な結果が得られず、材料の性能と寿命に影響を及ぼす可能性があります。
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