ज़िरकोनिया के लक्षण

सबसे लोकप्रिय दंत सिरेमिक सिस्टम सिलिका-, ल्यूसाइट-, लिथियम डिसिलिकेट-, एल्यूमिना- और ज़िरकोनिया-आधारित सामग्री हैं। वर्तमान में, ज़िरकोनिया-आधारित सिरेमिक विभिन्न कारणों से सबसे अधिक अध्ययन, चुनौतीपूर्ण शोध हैं।

ज़िरकोनिया (ज़िरकोनियम डाइऑक्साइड, ZrO2), जिसे "सिरेमिक स्टील" भी कहा जाता है, में दंत उपयोग के लिए इष्टतम गुण हैं: उत्कृष्ट पहनने के गुणों और जैव-अनुकूलता के अलावा बेहतर क्रूरता, ताकत और थकान प्रतिरोध।

ज़िरकोनियम (Zr) टाइटेनियम (Ti) के समान रासायनिक और भौतिक गुणों वाली एक बहुत मजबूत धातु है। संयोग से, Zr और Ti दो धातुएं हैं जिनका आमतौर पर प्रत्यारोपण दंत चिकित्सा में उपयोग किया जाता है, ज्यादातर इसलिए कि वे हड्डी बनाने वाली कोशिकाओं (ऑस्टियोब्लास्ट्स) को बाधित नहीं करते हैं, जो ऑसियोइंटीग्रेशन के लिए आवश्यक हैं।

चिकित्सकीय ज़िरकोनिया, अक्सर, एक संशोधित यत्रिया (Y .) है2O3) टेट्रागोनल ज़िरकोनिया पॉलीक्रिस्टल (Y-TZP)। ऊंचे तापमान पर फायरिंग के दौरान क्रिस्टल संरचना परिवर्तन को स्थिर करने और जिरकोनिया के भौतिक गुणों में सुधार करने के लिए यत्रिया को जोड़ा जाता है। गर्म करने पर, ज़िरकोनिया का मोनोक्लिनिक चरण 1187 डिग्री सेल्सियस पर टेट्रागोनल चरण में बदलना शुरू हो जाता है, 1197 डिग्री सेल्सियस पर चरम पर होता है, और 1206 डिग्री सेल्सियस पर समाप्त होता है। ठंडा होने पर, टेट्रागोनल से मोनोक्लिनिक चरण में परिवर्तन 1052 डिग्री सेल्सियस से शुरू होता है, 1048 डिग्री सेल्सियस पर चरम पर होता है, और 1020 डिग्री सेल्सियस पर समाप्त होता है, एक हिस्टैरिसीस व्यवहार प्रदर्शित करता है। ज़िरकोनिया टेट्रागोनल-टू-मोनोक्लिनिक चरण परिवर्तन को एक मार्टेंसिटिक परिवर्तन के रूप में जाना जाता है। इस जिरकोनिया चरण परिवर्तन के दौरान, मोनोक्लिनिक विन्यास की इकाई कोशिका टेट्रागोनल विन्यास की तुलना में लगभग 4% अधिक मात्रा में रहती है, जो कि अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में परिवर्तन है। इसके परिणामस्वरूप सिरेमिक दरारें बन सकती हैं यदि कोई स्थिर ऑक्साइड का उपयोग नहीं किया गया हो। सेरिया (सीईओ2), यत्रिया (Y2O3), एल्यूमिना (Al2O3), मैग्नेशिया (MgO) और कैल्सिया (CaO) का उपयोग स्थिर ऑक्साइड के रूप में किया गया है। इसलिए, चूंकि मोनोक्लिनिक चरण सामान्य शीतलन परिस्थितियों में नहीं बनता है, घन और चतुष्कोणीय चरणों को बरकरार रखा जाता है, और चरण परिवर्तन के कारण दरार के गठन से बचा जाता है। यह विचार करना भी महत्वपूर्ण है कि चतुष्कोणीय और घन संरचनाओं के स्थिरीकरण के लिए अलग-अलग मात्रा में डोपेंट (स्टेबलाइजर्स) की आवश्यकता होती है। टेट्रागोनल चरण घन चरण की तुलना में कम डोपेंट सांद्रता पर स्थिर होता है। हालांकि, कमरे के तापमान पर चतुर्भुज चरण को स्थिर करने का एक और तरीका क्रिस्टल आकार को कम करना है (महत्वपूर्ण औसत अनाज का आकार [जीजी] लेफ्टिनेंट; 0.3 माइक्रोन) है। इस प्रभाव को सतह ऊर्जा अंतर के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है। नतीजतन, बायोमेडिकल उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाने वाले ज़िरकोनिया-आधारित सिरेमिक आमतौर पर कमरे के तापमान पर मेटास्टेबल टेट्रागोनल आंशिक रूप से स्थिर ज़िरकोनिया (पीएसजेड) के रूप में मौजूद होते हैं। मेटास्टेबल का मतलब है कि सामग्री के भीतर फंसी हुई ऊर्जा अभी भी मोनोक्लिनिक चरण में वापस लाने के लिए मौजूद है। यह पता चला है कि एक प्रसार दरार के आगे अत्यधिक स्थानीय तनाव जिरकोनिया अनाज को दरार टिप के आसपास के क्षेत्र में बदलने के लिए ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त है। इस मामले में, 4% की मात्रा में वृद्धि फायदेमंद हो जाती है, अनिवार्य रूप से दरार को बंद करने और कठोरता को बढ़ाने के लिए, जिसे परिवर्तन सख्त के रूप में जाना जाता है।