最坚固的氧化锆类型是钇稳定氧化锆(YSZ),尤其是在 1500°C 至 1550°C 的最佳温度范围内烧结时。这种氧化锆的抗弯强度高达 800 兆帕以上,适用于要求高耐久性和高强度的应用,如牙科假体和整形外科植入物。
详细说明
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钇稳定氧化锆(YSZ):这种材料的特点是具有高耐热性、低导热性和化学稳定性。氧化钇的加入使氧化锆稳定在四方相,而四方相在室温下是稳定的。这种稳定作用至关重要,因为它可以防止四方相自发转变为单斜相,否则会导致显著的体积膨胀和潜在的材料失效。
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机械性能:YSZ 具有优异的机械性能,包括较高的断裂强度。在外部应力的诱导下,四方相向单斜相(t-m)的转变会导致体积膨胀,从而产生压应力。这些应力会封闭任何前进裂缝的顶端,有效防止裂缝进一步扩展。这种独特的特性增强了材料的抗断裂性,使其优于其他牙科陶瓷。
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烧结温度:YSZ 的强度在很大程度上取决于烧结温度。最新研究表明,在大约 1500°C 至 1550°C 的温度下烧结可产生最大强度。如果偏离这一最佳温度范围,即使只有 150°C,也会因晶粒生长而显著降低材料的强度。例如,强度会从 1500°C 时的约 1280 兆帕下降到 1600°C 时的约 980 兆帕,再进一步下降到 1700°C 时的约 600 兆帕。
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应用:鉴于其卓越的机械性能和生物相容性,YSZ 被广泛应用于牙科中的植入物、基台、嵌体、镶嵌体和牙冠,以及骨科中的髋关节头。它的耐用性和强度使其成为这些应用的理想材料,在这些应用中,长期性能和抗机械应力是至关重要的。
总之,钇稳定氧化锆在加工过程中,特别是在烧结温度方面,表现出氧化锆类型中最高的强度,使其成为适合牙科和矫形外科高要求应用的最坚固的氧化锆类型。
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