Karakteristik Zirkonia

Sistem keramik gigi yang paling populer adalah bahan berbasis silika, leusit, litium disilikat, alumina, dan zirkonia. Saat ini, keramik berbasis zirkonia adalah penelitian yang paling banyak dipelajari dan menantang karena berbagai alasan.

Zirkonia (zirkonium dioksida, ZrO2), juga disebut sebagai "baja keramik", memiliki sifat optimal untuk penggunaan gigi: ketangguhan, kekuatan, dan ketahanan lelah yang unggul, selain sifat aus dan biokompatibilitas yang sangat baik.

Zirkonium (Zr) adalah logam yang sangat kuat dengan sifat kimia dan fisik yang mirip dengan titanium (Ti). Kebetulan, Zr dan Ti adalah dua logam yang biasa digunakan dalam kedokteran gigi implan, terutama karena mereka tidak menghambat sel pembentuk tulang (osteoblas), yang penting untuk osseointegrasi .

Zirkonia gigi, paling sering, adalah yttria yang dimodifikasi (Y2O3) polikristal zirkonia tetragonal (Y-TZP). Yttria ditambahkan untuk menstabilkan transformasi struktur kristal selama pembakaran pada suhu tinggi dan meningkatkan sifat fisik zirkonia. Setelah dipanaskan, fase monoklinik zirkonia mulai berubah menjadi fase tetragonal pada 1187 °C, memuncak pada 1197 °C, dan berakhir pada 1206 °C. Pada pendinginan, transformasi dari fase tetragonal ke monoklinik dimulai pada 1052 °C, memuncak pada 1048 °C, dan berakhir pada 1020 °C, menunjukkan perilaku histeresis. Transformasi fase zirkonia tetragonal-ke-monoklinik dikenal sebagai transformasi martensit. Selama transformasi fase zirkonia ini, sel satuan konfigurasi monoklinik menempati volume sekitar 4% lebih banyak daripada konfigurasi tetragonal, yang merupakan perubahan volume yang relatif besar. Hal ini dapat mengakibatkan pembentukan retakan keramik jika tidak digunakan oksida penstabil. Ceria (CeO2), yttria (Y2O3), alumina (Al2O3), magnesia (MgO) dan calcia (CaO) telah digunakan sebagai oksida penstabil. Jadi, karena fase monoklinik tidak terbentuk dalam kondisi pendinginan normal, fase kubik dan tetragonal dipertahankan, dan pembentukan retak, karena transformasi fase, dihindari. Penting juga untuk mempertimbangkan bahwa stabilisasi struktur tetragonal dan kubik memerlukan jumlah dopan (stabilisator) yang berbeda. Fase tetragonal distabilkan pada konsentrasi dopan yang lebih rendah daripada fase kubik. Namun, cara lain untuk menstabilkan fase tetragonal pada suhu kamar adalah dengan menurunkan ukuran kristal (ukuran butir rata-rata kritis adalah<0,3 m)="" .="" efek="" ini="" telah="" dikaitkan="" dengan="" perbedaan="" energi="" permukaan.="" akibatnya,="" keramik="" berbasis="" zirkonia="" yang="" digunakan="" untuk="" tujuan="" biomedis="" biasanya="" ada="" sebagai="" zirkonia="" terstabilkan="" sebagian="" tetragonal="" metastabil="" (psz)="" pada="" suhu="" kamar.="" metastabil="" berarti="" energi="" yang="" terperangkap="" masih="" ada="" di="" dalam="" material="" untuk="" mendorongnya="" kembali="" ke="" fase="" monoklinik.="" ternyata="" tegangan="" yang="" sangat="" terlokalisasi="" di="" depan="" retakan="" yang="" merambat="" cukup="" untuk="" memicu="" butiran="" zirkonia="" untuk="" berubah="" di="" sekitar="" ujung="" retakan.="" dalam="" hal="" ini,="" peningkatan="" volume="" 4%="" menjadi="" bermanfaat,="" pada="" dasarnya="" menekan="" retakan="" untuk="" menutup="" dan="" meningkatkan="" ketangguhan,="" yang="" dikenal="" sebagai="" ketangguhan="" transformasi="">