فازهای زیرکونیا و تکامل آن

مقدمه

• زیرکونیا یکی از مهم‌ترین جایگزین‌های PFM در دندان‌پزشکی مدرن است.
• این ماده سه فاز بلوری دارد: تتراگونال، مونوکلینیک و کیوبیک.

۱. زیرکونیاهای اولیه – فاز تتراگونال با استحکام بالا

• نسل اول زیرکونیا، زیرکونیاهای تتراگونال تقویت‌شده بودند.
• برای پایداری فاز تتراگونال در دمای اتاق، اکسید ایتریوم اضافه می‌شد.
• برای جلوگیری از LTD (تخریب دمای پایین)، حدود ۰.۲۵٪ آلومینا به آن افزوده می‌شد.
• مشکل: ظاهر بسیار کدر، سفید و فاقد زیبایی — مناسب نبودن برای قدام.

۲. تلاش اولیه برای زیبایی – کاهش مقدار آلومینا

• مقدار آلومینا از ۰.۲۵٪ به ۰.۰۵٪ کاهش یافت.
• این کار شفافیت را کمی بهتر کرد، اما برای رستوریشن قدامی کافی نبود.
• خواص مکانیکی با این کاهش تغییر چشمگیری نکرد.

۳. نسل جدید – پایدارسازی فاز مکعبی (Cubic)

• جدیدترین راهکار، افزایش ایتریوم تا ۸–۱۰ مول درصد بود.
• در این نسل، زیرکونیا ۱۰–۱۵٪ فاز مکعبی دارد.
• این تغییر، شفافیت و زیبایی را به‌طور چشمگیری افزایش داده است.

مکانیزم Transformation Toughening

• در زیرکونیای تتراگونال: تبدیل تتراگونال → مونوکلینیک هنگام ایجاد ترک باعث افزایش استحکام می‌شود.
• بلور مونوکلینیک ۳–۵٪ بزرگ‌تر است، تنش فشاری ایجاد می‌کند و رشد ترک را متوقف می‌کند.
• در زیرکونیای مکعبی: این مکانیسم وجود ندارد؛ بنابراین استحکام ترک‌مقاوم کمتر است.

خواص مکانیکی زیرکونیاهای مکعبی

• استحکام خمشی: ۶۰۰–۷۵۰ مگاپاسکال
• حدود ۴۰٪ کمتر از نسل تتراگونال.
• ولی برای رستوریشن تک‌واحدی در هر ناحیه‌ی دهان کاملاً کافی است.

تأثیر سندبلاست

• برای باندینگ ضروری است.
• در تتراگونال: حتی استحکام را بیشتر می‌کند (به‌دلیل تحریک تبدیل فازی).
• در مکعبی: طبق گزارش مک‌لارن ۲۰۱۷، آن زمان مطالعهٔ کافی وجود نداشت.

هدف نهایی در دندان‌پزشکی زیبایی

رسیدن به یک ماده‌ی کاملاً سرامیکی، یکپارچه، بدون لایه که بیشترین زیبایی را ارائه دهد و روند کار را ساده کند (اسکن → طراحی → میلینگ).