El tipo de óxido de circonio más resistente es el óxido de circonio estabilizado con itria (YSZ), sobre todo cuando se sinteriza a una temperatura óptima de entre 1.500 °C y 1.550 °C. Este tipo de óxido de circonio presenta una elevada resistencia a la flexión, superior a 800 MPa.
Este tipo de zirconia presenta una elevada resistencia a la flexión de más de 800 MPa, lo que la hace adecuada para aplicaciones que requieren una gran durabilidad y resistencia, como las prótesis dentales y los implantes ortopédicos.
¿Cuál es el tipo de zirconia más resistente? (Explicación de 4 puntos clave)
1. Zirconia estabilizada con itria (YSZ)
La zirconia estabilizada con itrio (YSZ) se caracteriza por su alta resistencia térmica, baja conductividad térmica y estabilidad química.
La adición de óxido de itrio estabiliza la circonia en su fase tetragonal, que es metaestable a temperatura ambiente.
Esta estabilización es crucial, ya que impide la transformación espontánea de la fase tetragonal a la fase monoclínica, que de otro modo provocaría una importante expansión del volumen y un posible fallo del material.
2. 2. Propiedades mecánicas
La YSZ posee excelentes propiedades mecánicas, incluida una elevada resistencia a la fractura.
La transformación de tetragonal a monoclínica (t-m), inducida por tensiones externas, conduce a una expansión de volumen que genera tensiones de compresión.
Estas tensiones cierran las puntas de cualquier grieta que avance, impidiendo eficazmente que siga propagándose.
Esta propiedad única mejora la resistencia del material a la fractura, haciéndolo superior a otras cerámicas dentales.
3. Temperatura de sinterización
La resistencia de la YSZ depende en gran medida de la temperatura de sinterización.
Estudios recientes indican que la cocción a aproximadamente 1500°C a 1550°C produce la máxima resistencia.
Las desviaciones de este rango óptimo, incluso de tan sólo 150°C, pueden reducir significativamente la resistencia del material debido al crecimiento del grano.
Por ejemplo, la resistencia desciende de unos 1280 MPa a 1500°C a unos 980 MPa a 1600°C y aún más, a unos 600 MPa a 1700°C.
4. Aplicaciones
Dadas sus propiedades mecánicas superiores y su biocompatibilidad, la YSZ se utiliza ampliamente en odontología para implantes, pilares, inlays, onlays y coronas, así como en ortopedia para cabezas de articulaciones de cadera.
Su durabilidad y resistencia lo convierten en un material ideal para estas aplicaciones, en las que el rendimiento a largo plazo y la resistencia a las tensiones mecánicas son fundamentales.
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