Zirkoniumdioxid wird einem kritischen Prozess, dem Sintern, unterzogen, um seine mechanische Festigkeit und strukturelle Integrität zu verbessern. Beim Sintern verschmelzen die Werkstoffe unter Einsatz von Wärme zu einer festen Masse, ohne dabei einen flüssigen Zustand zu erreichen. Dieser Prozess ist für die Herstellung von Zirkoniumdioxid unerlässlich, insbesondere für zahnmedizinische Anwendungen, bei denen das Material stark und haltbar sein muss.
Das Sinterverfahren:
Das Sintern von Zirkoniumdioxid umfasst in der Regel drei Hauptphasen: Erhitzung, Sinterung und Abkühlung. Während der Erhitzungsphase wird das Zirkoniumdioxidmaterial in einen Sinterofen gegeben, der hohe Temperaturen erreichen kann. Die Wärme wird zunächst auf die Oberfläche des Zirkoniumdioxids übertragen und dann in den Kern geleitet. Mit steigender Temperatur zieht sich das Zirkoniumdioxid deutlich zusammen, was ein normaler Teil des Sinterprozesses ist.Sinteröfen:
Dentale Sinteröfen sind speziell für die hohen Temperaturen ausgelegt, die für die Zirkoniumdioxidverarbeitung erforderlich sind. Diese Öfen werden verwendet, nachdem das Zirkoniumdioxid zu Zahnersatz wie Kronen, Brücken oder Gerüsten verarbeitet wurde. Die Fähigkeit des Ofens, hohe Temperaturen zu erreichen und aufrechtzuerhalten, ist für das Sintern von Zirkoniumdioxid auf seine endgültige Härte entscheidend.
Auswirkungen der Sinterung auf Zirkoniumdioxid:
Das Sintern verringert nicht nur die Porosität und erhöht die Dichte von Zirkoniumdioxid, sondern verändert auch seine kristalline Struktur. Vorgesintertes Zirkoniumdioxid hat eine monokline kristalline Struktur, die weich und leicht zu fräsen ist. Beim Erhitzen auf Temperaturen zwischen 1.100°C und 1.200°C erfährt Zirkoniumdioxid jedoch eine Phasenumwandlung in einen polytetragonalen kristallinen Zustand. Diese Umwandlung führt zu einem Material, das extrem hart, dicht und fest ist und dessen mechanische Eigenschaften und Transluzenz erheblich verbessert werden.Schrumpfung während des Sinterns:
