rys 9

Niskotemperaturowe starzenie cyrkonowych materiałów ceramicznych Y-TZP

Ze względu na swoje właściwości fizyko-mechaniczne, biokompatybilność oraz właściwości estetyczne, tlenek cyrkonu stabilizowany tlenkiem itru Y-TZP (ang. Yttria-stabilized Tetragonal Zirconia Polycrystal) jest stosowany jako materiał na podbudowy koron i mostów w protetyce stomatologicznej.

Tlenek cyrkonu występuje w trzech odmianach polimorfi cznych: jednoskośnej (m – ang. monoclinic), tetragonalnej (t – ang. tetragonal) oraz regularnej (c – ang. cubic). Stabilna termodynamicznie w warunkach normalnych jest faza jednoskośna. Przejście do formy tetragonalnej następuje w temperaturze powyżej 1170°C, z dalszym wzrostem temperatury forma tetragonalna przechodzi w formę regularną. Najlepsze właściwości mechaniczne wykazuje odmiana tetragonalna, która jest niestabilna w warunkach normalnych,gdyż podczas chłodzenia w temperaturze 950°C zachodzi nprzemiana powrotna t›m. W celu stabilizacji fazy tetragonalnej stosuje się domieszkowanie tlenkami, np. Y2O3, CaO, MgO, czy CeO2. Mechanizm stabilizacji t-ZrO2 polega na przesunięciu temperatury początku przemiany t›m, poniżej temperatury otoczenia i spowodowaniu,
że przemiana zostanie wywołana dopiero naprężeniami mechanicznymi. Dzięki temu sieć tlenku cyrkonu pozostaje tetragonalna, nawet po osiągnięciu temperatury pokojowej, przy czym normalnie – bez dodatków – w tych warunkach przemiana w formę jednoskośną zachodzi znacznie wcześniej, przy wyższej temperaturze. Tlenek cyrkonu z obniżoną temperaturą przemiany określa się mianem stabilizowanego.

 

PEŁNA WERSJA ARTYKUŁU DO POBRANIA
mgr Paulina Tymowicz-Grzyb
P TymowiczAbsolwentka Wydziału Geologii Uniwersytetu Warszawskiego. Od 2010 roku jest asystentem, obecnie w Zakładzie Technologii Ceramik ICiMB. Opiekun Pracowni Mikroskopii Skaningowej i Pracowni Szlifierskiej. Prowadzi prace naukowo-badawcze związane tematycznie z profi lem Zakładu.

Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie obsługi JavaScript.

 

STRESZCZENIE
W publikacji przedstawiono wyniki badania zjawiska starzenia niskotemperaturowego materiałów cyrkonowych metodą opartą na dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych EBSD (ang. Elektron Backscattered Diffraction). Celem pracy była próba odpowiedzi na pytanie czy metoda EBSD może służyć do zidentyfikowania początkowych etapów procesu niskotemperaturowego starzenia materiałów cyrkonowych Y-TZP. Do celów porównawczych wykorzystano wcześniejsze wyniki badań procesu starzenia prowadzone metodami XRD i obserwacji SEM, opublikowane w części 1 artykułu. Analiza wyników przeprowadzonych badań pokazała, że czułość metody EBSD w wykrywaniu wczesnych zmian transformacji t›m jest znacznie wyższa niż metod XRD i SEM. Analiza obrazów dyfrakcyjnych uzyskanych metodą EBSD wykazała obecność fazy jednoskośnej w powierzchniowych warstwach materiałów pomimo tego, że nie wykazały jej badania dyfrakcyjne XRD.
SUMMARY Low-temperature degradation of Y-TZP zirconia ceramics. Part 2: Preliminary EBSD study
The results of EBSD (Elektron Backscattered Diffraction) study on the low-temperature degradation (LTD) phenomenon of zirconia materials were presented. The aim of the study was to answer the question whether the EBSD method can be used to identify the initial LTD stages of Y-TZP zirconia. For comparative purposes, previous results on XRD study and SEM observation, published in part 1 of the article, was used. The results of the studies have shown that the sensitivity of EBSD method for detecting early stages of t›m transformation is significantly higher than that of XRD and SEM. Analysis of EBSD diffraction patterns revealed the presence of monoclinic phase in the superfi cial layers of materials despite the fact that the diffraction patterns did not show it.
Zapraszamy do składania zamówień na prenumeratę i numery archiwalne

ISSN 0039-8144

Informujemy, że w ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza, że akceptują Państwo otrzymywanie cookies. więcej informacji...