A sinterização transforma a zircónia de uma estrutura monoclínica semelhante a giz num estado cristalino politetragonal denso, aumentando significativamente a sua resistência, densidade e translucidez.
Este processo envolve o aquecimento da zircónia a temperaturas elevadas, normalmente entre 1.100°C e 1.200°C.
Isto provoca uma transformação estrutural e uma redução da porosidade.
O processo de sinterização também resulta numa contração significativa de aproximadamente 25% na zircónia.
4 Principais Transformações
1. Transformação estrutural
Inicialmente, a zircónia tem uma estrutura cristalina monoclínica que é macia e fácil de fresar ou contornar.
No entanto, quando aquecida às temperaturas de sinterização, sofre uma transformação de fase para um estado politetragonal.
Esta transformação é crucial, pois não só aumenta a densidade do material, como também melhora significativamente as suas propriedades mecânicas.
A transformação da fase monoclínica para a fase politetragonal ou tetragonal é acompanhada por um aumento substancial da dureza e da resistência.
Este facto torna o material resistente ao corte, mesmo com ferramentas de alta velocidade.
2. Melhoria das propriedades físicas
O processo de sinterização melhora significativamente as propriedades físicas da zircónia.
A redução da porosidade leva a um material mais denso, o que, por sua vez, aumenta a sua translucidez e resistência.
Estas propriedades são críticas para aplicações em restaurações dentárias, onde o material tem de ser esteticamente agradável e mecanicamente robusto.
3. Contração durante a sinterização
Um dos principais aspectos do processo de sinterização é a contração significativa que ocorre.
O zircónio encolhe tipicamente cerca de 25% durante a sinterização.
Esta contração deve ser cuidadosamente tida em conta durante o processo de conceção e fabrico dos componentes de zircónio para garantir que o produto final se ajusta corretamente.
A seleção de um forno de sinterização com capacidade adequada, ciclos pré-programados e capacidades de automatização é essencial para gerir eficazmente esta contração.
4. Forno e processo de sinterização
A sinterização da zircónia é normalmente realizada em fornos especializados concebidos para atingir e manter as altas temperaturas necessárias para a transformação de fase.
O processo envolve três fases principais: aquecimento, sinterização e arrefecimento.
Durante a fase de aquecimento, o forno aumenta a temperatura até ao nível necessário.
A fase de sinterização é onde ocorre a transformação e a densificação efectivas.
A fase de arrefecimento assegura que o material solidifica no seu novo estado melhorado, sem fissuras ou outros defeitos.
Em resumo, a sinterização é um processo crítico na produção de zircónia, alterando significativamente a sua estrutura e propriedades para satisfazer as exigências de várias aplicações, particularmente em medicina dentária.
A transformação de um material macio, semelhante a giz, numa cerâmica dura, densa e forte é conseguida através do controlo preciso da temperatura e do processo de sinterização.
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