La fase più resistente dell'ossido di zirconio è quella tetragonale, in particolare nell'ossido di zirconio stabilizzato con ittrio (YSZ) quando viene lavorato a temperature ottimali. Questa fase presenta un'elevata resistenza alla frattura, che raggiunge circa 1280 MPa quando viene cotta a circa 1500°C - 1550°C.
5 informazioni chiave sulla fase più forte della zirconia
1. Fase tetragonale della zirconia stabilizzata con ittrio (YSZ)
L'YSZ è un materiale ad alte prestazioni noto per le sue eccellenti proprietà meccaniche e la sua biocompatibilità.
La zirconia esiste in tre forme allotropiche: monoclina, tetragonale e cubica.
La fase tetragonale è metastabile a temperatura ambiente, il che significa che può trasformarsi in fase monoclina in determinate condizioni, come sollecitazioni esterne o invecchiamento termico.
Questa trasformazione è fondamentale perché induce tensioni di compressione che aiutano a chiudere le punte di eventuali cricche in avanzamento, aumentando la resistenza del materiale alla frattura.
2. Temperatura di lavorazione ottimale
La resistenza dell'ossido di zirconio dipende fortemente dalla temperatura di lavorazione.
Gli studi indicano che la cottura dell'YSZ a 1500°C - 1550°C produce la massima resistenza.
Eventuali scostamenti da questo intervallo di temperatura, anche di soli 150°C, possono ridurre significativamente la resistenza dell'ossido di zirconio a causa della crescita indesiderata dei grani.
Ad esempio, la resistenza può scendere da 1280 MPa a 1500°C a 980 MPa a 1600°C e ulteriormente a 600 MPa a 1700°C.
3. Applicazioni e prestazioni
Le proprietà meccaniche superiori dell'YSZ tetragonale lo rendono adatto a diverse applicazioni, tra cui impianti dentali, abutment, inlay, onlay e corone, nonché impianti ortopedici come le teste delle articolazioni dell'anca.
L'elevata resistenza alla flessione del materiale, spesso superiore a 800 MPa, lo classifica ulteriormente come zirconia di Classe 5, indicandone l'affidabilità e la durata nelle applicazioni mediche e dentali.
4. Proprietà uniche dell'YSZ tetragonale
La fase tetragonale della zirconia stabilizzata con ittrio, se lavorata alla temperatura ottimale, presenta la massima resistenza ed è quindi considerata la fase più forte della zirconia.
Le proprietà uniche di questa fase, tra cui la capacità di trasformarsi e di indurre sollecitazioni di compressione, la rendono superiore ad altre ceramiche dentali e adatta ad applicazioni impegnative sia in odontoiatria che in ortopedia.
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