O tipo mais forte de zircónia é a zircónia estabilizada com ítria (YSZ), particularmente quando sinterizada à temperatura ideal de 1500°C a 1550°C.
Este tipo de zircónia apresenta uma elevada resistência à flexão de mais de 800 MPa, tornando-a adequada para aplicações que requerem uma elevada durabilidade e resistência, tais como próteses dentárias e implantes ortopédicos.
Qual é o tipo mais forte de zircónio (4 pontos-chave explicados)
1. Zircónia estabilizada com ítria (YSZ)
A zircónia estabilizada com ítria (YSZ) caracteriza-se pela sua elevada resistência térmica, baixa condutividade térmica e estabilidade química.
A adição de óxido de ítrio estabiliza a zircónia na sua fase tetragonal, que é metaestável à temperatura ambiente.
Esta estabilização é crucial, uma vez que impede a transformação espontânea da fase tetragonal para a fase monoclínica, o que, de outro modo, conduziria a uma expansão significativa do volume e a uma potencial falha do material.
2. Propriedades mecânicas
A YSZ tem excelentes propriedades mecânicas, incluindo uma elevada resistência à fratura.
A transformação tetragonal em monoclínica (t-m), induzida por tensões externas, leva a uma expansão de volume que gera tensões de compressão.
Estas tensões fecham as pontas de quaisquer fissuras que avancem, impedindo-as efetivamente de se propagarem.
Esta propriedade única aumenta a resistência do material à fratura, tornando-o superior a outras cerâmicas dentárias.
3. Temperatura de sinterização
A resistência da YSZ é altamente dependente da temperatura de sinterização.
Estudos recentes indicam que a queima a aproximadamente 1500°C a 1550°C produz a resistência máxima.
Os desvios deste intervalo ótimo, mesmo que sejam apenas de 150°C, podem reduzir significativamente a resistência do material devido ao crescimento do grão.
Por exemplo, a resistência cai de cerca de 1280 MPa a 1500°C para cerca de 980 MPa a 1600°C e ainda mais para cerca de 600 MPa a 1700°C.
4. Aplicações
Dadas as suas propriedades mecânicas superiores e biocompatibilidade, o YSZ é amplamente utilizado em medicina dentária para implantes, pilares, inlays, onlays e coroas, bem como em ortopedia para cabeças de articulações da anca.
A sua durabilidade e resistência fazem dele um material ideal para estas aplicações, onde o desempenho a longo prazo e a resistência a tensões mecânicas são fundamentais.
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