ジルコニアの焼結とは、ジルコニアを高温（通常1,100℃～1,200℃程度）に加熱するプロセスを指す。
このプロセスにより、ジルコニアの結晶構造が変化し、物理的特性が向上し、気孔率が減少する。
焼結は、歯科用途のジルコニアの製造において極めて重要である。
焼結により、材料の強度、密度、透光性が大幅に向上します。
ジルコニアの焼結とは？5つのポイントを解説
1.結晶構造の変化
当初、ジルコニアは単斜晶系の結晶構造をしています。
そのため、チョークのような外観と質感があります。
焼結中、ジルコニアは多方晶への相変態を起こす。
この相変態は、粒子密度を高め、材料の強度と透光性を劇的に高めるため、非常に重要です。
相変態の結果、非常に硬く高密度な素材となる。
そのため、高速の工具を用いても機械加工が難しくなる。
2.物理的特性の向上
焼結プロセスは、ジルコニアのいくつかの物理的特性を著しく向上させる。
最も顕著な向上は、強度と密度の向上である。
これらの改善は、材料が大きな機械的ストレスに耐えなければならない歯科用途には不可欠です。
また、透光性の向上により、歯科修復物における審美性も向上します。
3.気孔率の低減
焼結によりジルコニアの気孔率が減少します。
これはジルコニアの耐久性と耐摩耗性にとって非常に重要です。
材料内の気孔をなくすか最小限に抑えることで、焼結はより均一で強固な構造を作るのに役立ちます。
この気孔率の減少は、ジルコニアの粒子をより強固に結合させる熱を加えることによって達成されます。
4.収縮と陰影
焼結中、ジルコニアは通常約25%収縮する。
この収縮は、歯科修復物の設計と製作において、適切な適合を確保するために考慮しなければなりません。
さらに、患者の歯の色に合わせるために、焼結前にジルコニアにシェーディングを施すことがよくあります。
シェーディングの効果は、焼結温度とプロファイルに影響されることがあります。
このため、これらのパラメーターを注意深く管理し、テストする必要がある。
5.焼結炉とプロセス
ジルコニアの焼結は通常、必要な高温に達することができる特殊な炉で行われる。
このプロセスには、加熱、焼結、冷却の3つの主要段階がある。
各段階は非常に重要であり、最終製品で望ましい特性を得るためには正確に制御する必要があります。
焼結炉の選択と使用する特定の焼結技術は、焼結ジルコニアの品質に大きく影響します。
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