Niskotemperaturowe starzenie cyrkonowych materiałów ceramicznych Y-TZP. Cz. 1. Badania mikrostruktury i przemian fazowych

• Autorzy: Tymowicz-Grzyb P. , Jaegermann Z. , Konopka G. , Wiśniewski Z. , Pęczkowski P.

Warianty tytułu

EN

Low-temperature degradation of Y-TZP zirconia ceramics. Part I: Microscopic observations and phase analysis

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem badań było zjawisko starzenia niskotemperaturowego materiałów cyrkonowych. Ma ono ogromny wpływ na funkcjonalność i trwałość elementów wykonanych z ceramiki cyrkonowej. Celem niniejszej pracy było zbadanie początkowych etapów procesu niskotemperaturowego starzenia materiałów cyrkonowych Y-TZP metodami analizy fazowej XRD oraz obserwacji mikroskopowych SEM. Badania fazowe przeprowadzone metodą dyfrakcji rentgenowskiej wykazały wzrost zawartości fazy jednoskośnej w badanych materiałach Y-TZP, co potwierdziło wystąpienie zjawiska starzenia hydrotermalnego. Zawartość fazy jednoskośnej ZrO₂ w starzonych próbkach była proporcjonalna do czasu starzenia. Wyniki badań XRD zostały potwierdzone analizą obrazów mikroskopowych SEM.

EN

The subject of the study was the phenomenon of low-temperature degradation (LTD) of Y-TZP zirconia ceramics. It has crucial impact on functionality and stability of zirconia elements. The aim of this work was to investigate the initial stages of LTD process of zirconia ceramics by means of phase analysis XRD and SEM microscopic observations. Phase analysis conducted by X-ray diffraction method showed that the content of monoclinic phase in samples after aging increased. The content of the monoclinic ZrO₂ phase in aged samples was proportional to the aging time. XRD results have been confirmed by SEM image analysis.

Słowa kluczowe

PL

protetyka stomatologiczna; ceramika cyrkonowa; starzenie niskotemperaturowe; XRD; termowizja SEM

EN

dental prosthetics; zirconia ceramics; low-temperature degradation; XRD; SEM thermovision

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych
• Czasopismo: Szkło i Ceramika
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 68, nr 3
• Strony: 6--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Tymowicz-Grzyb P.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa

autor

Jaegermann Z.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa

autor

Konopka G.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa

autor

Wiśniewski Z.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa

autor

Pęczkowski P.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa

Bibliografia

• [1] I. Denry, J.R. Kelly (2008), State of the art of zirconia for dental application, “Dent. Mater.”, 24, 299–307.
• [2] M. Hisbergues, S. Vendeville, P. Vendeville (2009), Zirconia: established facts and perspectives for a biomaterial in dental implantology, “J. Biomed. Mater. Res. Part B Appl. Biomater.”, 88B, 519–529.
• [3] J.R. Kelly, I. Denry (2008), Stabilized zirconia as a structural ceramic: An overview, “Dent. Mater.”, 24, 289–298.
• [4] R.H.J. Hannink, P.M. Kelly, B.C. Muddle (2000), Transformation toughening in zirconia-containing ceramics, “J. Am. Ceram. Soc.”, 83 (3), 461–487.
• [5] J. Chevalier, L. Gremillard, A.V. Virkar, D.R. Clarke (2009), The tetragonalmonoclinic transformation in zirconia: lessons learned and future trends, “J. Am. Ceram. Soc.”, 92 (9), 1901–1920.
• [6] G. Maccauro, C. Piconi, W. Burger, L. Pilloni, E. De Santis, F. Muratori, I.D. Learmonth (2004), Fracture of a Y-TZP ceramic femoral head, “J. Bone Jt. Surg.”, 86B, 1192–1196.
• [7] T. Sato, M. Shimada (1985), Transformation of yttria-doped tetragonal ZrO2 polycrystals by annealing in water, “J. Am. Ceram. Soc.”, 68 (6), 356–359.
• [8] J. Chevalier, L. Gremillard, S. Deville (2007), Low-temperature degradation of zirconia and implications for biomedical implants, “Ann. Rev. Mater. Res.”, 37, 1–32.
• [9] X. Guo, T. Schober (2004), Water incorporation in tetragonal zirconia, “J. Am. Ceram. Soc.”, 4887 (4), 746–748.
• [10] B.J. McEntire, B.S. Bal, M.N. Rahaman, J. Chevalier, G. Pezzotti (2015), Ceramics and ceramic coatings in orthopaedics, “J. Eur. Ceram. Soc.”, 35, 4327–4369.
• [11] B.D. Flinn, A.J. Raigrodski, A. Singh, L.A. Mancl (2014), Effect of hydrothermal degradation on three types of zirconias for dental application, “The Journal of Prosthetic Dentistry”, 112 (6), 1377–1384.
• [12] M. Faryna (2005), Mikroskopia orientacji – nowe narzędzie do badań kompozytów ceramicznych, „Kompozyty”, 2 (5), 267–272.

Uwagi

PL

Praca została sfinansowana ze środków przeznaczonych na działalność statutową Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych w Warszawie.