Die Sintertemperatur von Zirkoniumdioxid-Keramik liegt in der Regel bei etwa 1500 °C, was für das Erreichen maximaler Festigkeit und Dichte optimiert ist. Diese Temperatur ist von entscheidender Bedeutung, da Abweichungen, ob höher oder niedriger, die Eigenschaften des Materials erheblich beeinträchtigen können, was zu einer geringeren Festigkeit und potenzieller Instabilität führt.
Ausführliche Erläuterung:
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Umwandlungs- und Sinterungsprozess:
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Zirkoniumdioxid durchläuft bei Temperaturen um 1100°C bis 1200°C eine strukturelle Umwandlung von einem monoklinen in einen polytetragonalen Kristallzustand. Diese Umwandlung erhöht seine Dichte und Festigkeit. Der eigentliche Sinterprozess, der das Material weiter verdichtet und die Porosität verringert, findet jedoch bei höheren Temperaturen statt.Optimale Sintertemperatur:
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Die optimale Sintertemperatur für Zirkoniumdioxid liegt bei etwa 1500 °C. Diese Temperatur wird gewählt, um die höchstmögliche Festigkeit und Dichte zu erreichen, wobei das Material nahezu 99 % seiner theoretischen Maximaldichte erreicht. Die Sinterung bei dieser Temperatur verbessert auch andere Eigenschaften wie die Transluzenz.
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Auswirkungen von Temperaturabweichungen:
Das Sintern bei Temperaturen deutlich über oder unter 1500 °C kann zu unerwünschten Ergebnissen führen. So führt beispielsweise das Sintern bei 1600 °C zu einer Verringerung der Festigkeit von etwa 1280 MPa auf etwa 980 MPa, und bei 1700 °C sinkt die Festigkeit weiter auf etwa 600 MPa. Diese Verringerungen sind auf ein übermäßiges Kornwachstum zurückzuführen, das das Material schwächt. Darüber hinaus können höhere Temperaturen zu Instabilität und unkontrollierter Umwandlung von Zirkoniumdioxid führen, was Risse und einen Verlust der Transluzenz zur Folge hat.
Bedeutung der Sinterverfahren:
