Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Anisotropy of thermal expansion of 3Y-TZP, α-Al2O3 and composites from 3Y-TZP/α-Al2O3 system

Grabowski G., Lach R., Pędzich Z., Świerczek K., Wojteczko A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 18, no. 1

188--197

EN

The work deals with determining of lattice parameters (not present in the literature till now) in the temperature range of 295–1473 K for tetragonal zirconia polycrystals, stabilized with 3 mol.% of yttria and for corundum (α-Al2O3). Basing on lattice parameters changes with temperature, thermal expansion coefficients for 3Y-TZP and α-Al2O3 monocrystals along a and c crystallographic axis were determined. The calculated values of axial coefficients of thermal expansion were used for creation of a micromechanical model for simulation of thermal expansion of materials, constituting the real microstructures of composites from 3Y-TZP/α-Al2O3. The results of simulations were compared with thermals expansion coefficients, determined by dilatometric measurements and performed for real composites.

2

Mechanical properties and low temperature degradation resistance of alumina-doped 3Y-TZP fabricated from stabilizer coated powders

Kern F., Kabir A., Gadow R.

Materiały Ceramiczne

|

2017

|

T. 69, nr 3

279--285

EN

In this study nanoscale monoclinic zirconia was coated with 3 mol % yttria via the nitrate route. Up to 2 vol.% of alumina were added by either coating or mixing and milling. The mechanical properties of the materials, microstructure and phase composition were studied. Low temperature degradation resistance was determined by an accelerated autoclave test. The TZP materials showed a high toughness of > 10 MPa√m combined with a strength of ~ 740-1000 MPa. Low temperature degradation resistance improved with alumina addition, here the introduction of alumina by mixing and milling was more efficient than by powder coating; the maximum monoclinic fraction in the mixed composite was only 6 vol.% after 100 h of autoclave ageing at 134 °C and the monoclinic phase did not form a fully connected layer.

PL

W niniejszym badaniu jednoskośny nanometryczny dwytlenek cyrkonu pokrywano tlenkiem itru w ilości 3% mol., wykorzystując ścieżkę azotanową. Poprzez pokrywanie lub mieszanie i mielenie dodano aż do 2% obj. tlenku glinu. Zbadano właściwości mechaniczne, mikrostrukturę i skład fazowy materiałów. Za pomocą przyśpieszonego testu autoklawowego określono niskotemperaturową degradację. Materiały TZP pokazały wysoką odporność na pękanie przekraczającą 10 MPa√m w połączeniu z wytrzymałością wynoszącą ~ 740-1000 MPa. Odporność na niskotemperaturową degradację została poprawiona dodatkiem tlenku glinu, gdzie wprowadzenie tlenku glinu drogą mieszania i mielenia było bardziej efektywne niż przez pokrywanie proszku; maksymalna frakcja jednoskośnia w kompozycie stanowiła jedynie 6% obj. po starzeniu w autoklawie przez 100 h w 134 °C a faza jednoskośna nie utworzyła całkowicie spójnej warstwy.

3

Effect of alumina nanopowder admixture on consolidation of 3Y2O3-ZrO2 micropowder in prosthodontic application context

Łabuz A., Lach R., Moskała N., Pyda W.

Composites Theory and Practice

|

2012

|

R. 12, nr 2

98-104

EN

Zirconia micropowder stabilized with 3 mol% yttrium oxide is used to produce bisques, being the pre-sintered blanks intended for the manufacturing of all-ceramic dental restorations. The bisques should be characterized by mechanical strength and fracture toughness suitable for the precise milling of thin-walled items afterwards sintered to full density, ensuring good performance. The aim of this research was to study the effect of a 0.2 mass% nano-Al2O3 addition to the TZ-3Y Tosoh powder on its behaviour during low and high-temperature consolidation, and on the properties of green compacts, bisque-sintered and fully-sintered TZP materials. The bisque-sintered materials were manufactured at 500÷900°C, and characterized in terms of their densification, mechanical strength, hardness and fracture toughness, and compared to the Cercon and ICE Zirconia green materials. The materials sintered at 1200÷1550°C were analysed to show the influence of the alumina addition and presintering temperature on the densification and microstructure. Comparison was also made to sintered bodies derived from the Cercon and ICE Zirconia materials. Both unmodified and Al2O3 modified TZ-3Y powder can be used for the fabrication of bisques for dental applications. An increase in strength and hardness of the bisques with a pre-treatment temperature was observed, and it significantly affected their behaviour during milling; the bisques pre-sintered at 700 and 900°C showed the best machining properties. The addition of 0.2 mass% nano-Al2O3 to the TZ-3Y powder contributed to lowering the final sintering temperature, and to obtaining a microstructure analogous to the Cercon derived one.

PL

Proszek dwutlenku cyrkonu, stabilizowanego dodatkiem 3% mol. tlenku itru, znalazł zastosowanie do produkcji biskwitów przeznaczonych do wytwarzania podbudów pełnoceramicznych uzupełnień protetycznych. Biskwity poddawane są obróbce mechanicznej, dlatego powinny cechować się odpowiednią wytrzymałością mechaniczną i odpornością na kruche pękanie, aby mo?liwe było frezowanie precyzyjnych cienkościennych elementów. Etapem końcowym jest spiekanie wyfrezowanych podbudów do pełnego zagęszczenia w celu nadania odpowiednich właściwości użytkowych. W pracy przedstawiono wpływ dodatku 0.2% mas. nanometrycznego Al2O3 na konsolidację do postaci biskwitów i gęstych spieków komercyjnego mikroproszku cyrkoniowego TZ-3Y (Tosoh), a otrzymane wyniki porównano z prezentowanymi przez polikryształy tetragonalnego dwutlenku cyrkonu (TZP) pochodzące z proszku niemodyfikowanego dodatkiem tlenku glinu oraz przez materiały handlowe - Cercon i ICE Zirconia, stosowane w technice dentystycznej. Biskwity materiałów TZP modyfikowanych i niemodyfikowanych dodatkiem nano-Al2O3 otrzymywano na drodze prasowania i wstępnego spiekania w temperaturach 500, 700 i 900°C przy czasie wytrzymania 0,5 h. Aby ocenić przydatność do obróbki mechanicznej, biskwity charakteryzowano pod względem stopnia zagęszczenia oraz wytrzymałości mechanicznej, twardości i odporności na kruche pękanie. Spiekanie do pełnego zagęszczenia prowadzono w temperaturach 1200÷1550°C, stosując dwugodzinny czas wytrzymania. Charakterystyka spieczonych tworzyw obejmowała badania nad wpływem dodatku Al2O3 i temperatury wstępnego spiekania biskwitów na ostateczne zagęszczenie spieków. W pracy wykazano, że komercyjny proszek TZ-3Y Tosoh, nie modyfikowany i modyfikowany dodatkiem Al2O3, może być zastosowany do produkcji biskwitów przeznaczonych do wytwarzania pełnoceramicznych uzupełnień protetycznych. Wzrost wytrzymałości i twardości biskwitów w wyniku podnoszenia temperatury obróbki wstępnej wpływa znacząco na obróbkę mechaniczną, dlatego najlepsze warunki obróbki mechanicznej obserwowano w przypadku biskwitów wytwarzanych w temperaturach 700 i 900°C. Zastosowany dodatek 0,2% mas. Al2O3 do tworzyw 3Y-TZP nie wpłynął znacząco na obróbkę mechaniczną biskwitów, ale przyczynił się do obniżenia temperatury spiekania końcowego. Przyczynił się też do uzyskania mikrostruktury gęstych tworzyw TZP analogicznej do prezentowanej przez spieki uzyskane z tworzywa Cercon.

4

Biskwity 3Y-TZP do zastosowań na pełnoceramiczne uzupełnienia protetyczne

Łabuz A., Moskała N., Pyda W.

Materiały Ceramiczne

|

2011

|

T. 63, nr 3

562-569

PL

Innowacyjną technologią w protetyce stomatologicznej jest wykonawstwo pełnoceramicznych uzupełnień protetycznych z zastosowaniem ceramiki cyrkoniowej. Ta zaawansowana ceramika tlenkowa jest biomateriałem, dającym nowe możliwości w zakresie wytrzymałości mechanicznej, estetyki i funkcjonalności uzupełnień protetycznych. W pracy przeprowadzono konsolidację do postaci biskwitów i gęstych spieków handlowego mikroproszku cyrkoniowego, stabilizowanego dodatkiem 3 % mol. tlenku itru, niemodyfikowanego i z modyfikującym dodatkiem 0,2 % mas. Al2O3. Scharakteryzowano wybrane właściwości otrzymanych tworzyw oraz porównano je z komercyjnymi materiałami 3Y-TZP stosowanymi w technice dentystycznej. Na koniec sprawdzono możliwości obróbki mechanicznej i aplikacji przygotowanych biskwitów na podbudowy pod pełnoceramiczne uzupełnienia protetyczne.

EN

The manufacturing all-ceramic dental restorations from zirconia ceramics is one of the newest and the most advanced technology in prosthodontics. The zirconia ceramics being a biomaterial gives new perspectives in a fi eld of mechanical strength, esthetics and functionality of dental restorations. Consolidation of zirconia micropowders to a form of biscuit-sintered and dense materials was performed during the present study. A commercially available zironia micropowder stabilised with 3 mol.% yttria was used with no addition and added with 0.2 wt% Al2O3. Selected properties of the bisque materials were measured and compared with the commercial 3Y-TZP materials used in dental technology. Finally, mechanical processing and application of the biscuit-sintered zirconia materials for fabrication of the all-ceramic dental restorations were examined.