A zircónia, particularmente a zircónia tetragonal policristalina (TZP), pode exibir translucidez devido à sua transformação de um estado cristalino monoclínico para um estado cristalino politetragonal durante a sinterização.
Esta transformação aumenta a densidade, a resistência e a translucidez das partículas.
O processo de obtenção da translucidez na zircónia envolve um controlo cuidadoso das condições de sinterização para minimizar a porosidade e manter tamanhos de grão pequenos.
O que torna a zircónia translúcida? 4 factores chave explicados
1. Transformação da estrutura cristalina
A zircónia existe inicialmente numa estrutura cristalina monoclínica, que é opaca e tem um aspeto de giz.
Durante a sinterização, normalmente a temperaturas entre 1.100°C e 1.200°C, a zircónia sofre uma transformação de fase para um estado politetragonal.
Esta transformação é crucial, pois não só aumenta a resistência e a densidade do material, como também melhora significativamente a sua translucidez.
A alteração da estrutura cristalina alinha as partículas de forma mais uniforme, reduzindo a dispersão da luz e aumentando assim a transparência.
2. Técnicas de sinterização
O método de sinterização desempenha um papel fundamental na obtenção da translucidez.
Os métodos tradicionais de sinterização podem resultar em grãos de maiores dimensões e maior porosidade, o que prejudica a transparência.
No entanto, técnicas avançadas como a sinterização por plasma de descarga de alta pressão (HP-SPS) demonstraram ser eficazes na produção de zircónia translúcida.
A HP-SPS permite uma sinterização rápida a temperaturas mais baixas, o que ajuda a manter tamanhos de grão mais pequenos e uma menor porosidade, essenciais para a transparência.
3. Controlo da Porosidade e do Tamanho do Grão
A porosidade e o tamanho do grão são dois factores chave que influenciam a translucidez da zircónia.
Tamanhos de grão mais pequenos e níveis de porosidade mais baixos reduzem a dispersão da luz, permitindo que mais luz passe através do material.
As condições de sinterização devem ser controladas com precisão para alcançar estas caraterísticas óptimas.
Por exemplo, o HP-SPS, ao aplicar alta pressão e aquecimento rápido, pode minimizar eficazmente a porosidade e controlar o crescimento do grão, levando a uma translucidez melhorada.
4. Impacto do sombreamento
Embora não esteja diretamente relacionado com a translucidez, o sombreamento da zircónia pode afetar o seu aspeto visual após a sinterização.
Os pigmentos de sombreamento são frequentemente adicionados à zircónia para corresponder aos requisitos estéticos, especialmente em aplicações dentárias.
A temperatura e o perfil de sinterização podem influenciar a forma como estes pigmentos se comportam, afectando potencialmente a translucidez percebida do produto final.
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