Caractéristiques de la zircone

Les systèmes céramiques dentaires les plus populaires sont les matériaux à base de silice, de leucite, de disilicate de lithium, d'alumine et de zircone. Actuellement, les céramiques à base de zircone sont les recherches les plus étudiées et les plus difficiles pour différentes raisons.

Zircone (dioxyde de zirconium, ZrO2), également appelé « acier céramique », possède des propriétés optimales pour une utilisation dentaire : une ténacité, une résistance et une résistance à la fatigue supérieures, en plus d'excellentes propriétés d'usure et de biocompatibilité.

Le zirconium (Zr) est un métal très résistant avec des propriétés chimiques et physiques similaires à celles du titane (Ti). Incidemment, le Zr et le Ti sont deux métaux couramment utilisés en dentisterie implantaire, principalement parce qu'ils n'inhibent pas les cellules formant l'os (ostéoblastes), qui sont essentielles à l'ostéointégration.

La zircone dentaire est, le plus souvent, un yttria modifié (Y2O3) polycristal de zircone tétragonal (Y-TZP). L'yttria est ajouté pour stabiliser la transformation de la structure cristalline pendant la cuisson à une température élevée et améliorer les propriétés physiques de la zircone. Lors du chauffage, la phase monoclinique de la zircone commence à se transformer en phase tétragonale à 1187 °C, culmine à 1197 °C et se termine à 1206 °C. Au refroidissement, la transformation de la phase tétragonale à la phase monoclinique commence à 1052 °C, culmine à 1048 °C et se termine à 1020 °C, présentant un comportement d'hystérésis. La transformation de phase tétragonale à monoclinique de la zircone est connue pour être une transformation martensitique. Au cours de cette transformation de phase de zircone, la cellule unitaire de configuration monoclinique occupe environ 4 % de volume de plus que la configuration tétragonale, ce qui représente un changement de volume relativement important. Cela pourrait entraîner la formation de fissures dans la céramique si aucun oxyde stabilisant n'était utilisé. Ceria (PDG2), yttria (O2O3), l'alumine (Al2O3), la magnésie (MgO) et la chaux (CaO) ont été utilisées comme oxydes stabilisants. Ainsi, comme la phase monoclinique ne se forme pas dans des conditions de refroidissement normales, les phases cubique et tétragonale sont conservées et la formation de fissures, due à la transformation de phase, est évitée. Il est également important de considérer que la stabilisation des structures tétragonales et cubiques nécessite différentes quantités de dopants (stabilisants). La phase tétragonale est stabilisée à des concentrations de dopant plus faibles que la phase cubique. Cependant, une autre façon de stabiliser la phase tétragonale à température ambiante est de diminuer la taille des cristaux (la taille moyenne critique des grains est de< 0,3="" µm).="" cet="" effet="" a="" été="" attribué="" à="" une="" différence="" d'énergie="" de="" surface.="" par="" conséquent,="" les="" céramiques="" à="" base="" de="" zircone="" utilisées="" à="" des="" fins="" biomédicales="" existent="" généralement="" sous="" forme="" de="" zircone="" tétragonale="" partiellement="" stabilisée="" (psz)="" métastable="" à="" température="" ambiante.="" métastable="" signifie="" que="" l'énergie="" piégée="" existe="" toujours="" dans="" le="" matériau="" pour="" le="" ramener="" à="" la="" phase="" monoclinique.="" il="" s'est="" avéré="" que="" la="" contrainte="" très="" localisée="" en="" amont="" d'une="" fissure="" qui="" se="" propage="" est="" suffisante="" pour="" déclencher="" la="" transformation="" des="" grains="" de="" zircone="" au="" voisinage="" du="" fond="" de="" fissure.="" dans="" ce="" cas,="" l'augmentation="" de="" volume="" de="" 4%="" devient="" bénéfique,="" essentiellement="" en="" comprimant="" la="" fissure="" pour="" se="" fermer="" et="" en="" augmentant="" la="" ténacité,="" connue="" sous="" le="" nom="" de="" trempe="" par="">