La fase más resistente del óxido de circonio es la fase tetragonal, especialmente en el óxido de circonio estabilizado con itria (YSZ) cuando se procesa a temperaturas óptimas. Esta fase presenta una alta resistencia a la fractura, alcanzando unos 1280 MPa cuando se cuece a una temperatura aproximada de 1500°C a 1550°C.
Explicación:
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Fase tetragonal en la circonia estabilizada con itria (YSZ): La YSZ es un material de alto rendimiento conocido por sus excelentes propiedades mecánicas y su biocompatibilidad. La zirconia existe en tres formas alotrópicas: monoclínica, tetragonal y cúbica. La fase tetragonal es metaestable a temperatura ambiente, lo que significa que puede transformarse en la fase monoclínica en determinadas condiciones, como tensiones externas o envejecimiento térmico. Esta transformación es crucial, ya que induce tensiones de compresión que ayudan a cerrar las puntas de cualquier grieta que avance, mejorando la resistencia del material a la fractura.
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Temperatura óptima de procesamiento: La resistencia de la circonia depende en gran medida de la temperatura de procesado. Los estudios indican que la cocción de la YSZ entre 1500°C y 1550°C proporciona la máxima resistencia. Las desviaciones de este intervalo de temperatura, incluso de tan sólo 150°C, pueden reducir significativamente la resistencia de la zirconia debido a un crecimiento indeseable del grano. Por ejemplo, la resistencia puede descender de 1280 MPa a 1500°C a 980 MPa a 1600°C y a 600 MPa a 1700°C.
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Aplicaciones y rendimiento: Las propiedades mecánicas superiores de la YSZ tetragonal la hacen adecuada para diversas aplicaciones, como implantes dentales, pilares, inlays, onlays y coronas, así como implantes ortopédicos como cabezas de articulaciones de cadera. La elevada resistencia a la flexión del material, a menudo superior a 800 MPa, lo clasifica además como zirconia de Clase 5, lo que indica su fiabilidad y durabilidad en aplicaciones médicas y dentales.
En resumen, la fase tetragonal de la zirconia estabilizada con itria, cuando se procesa en el rango óptimo de temperatura, presenta la mayor resistencia y, por tanto, se considera la fase de zirconia más resistente. Las propiedades únicas de esta fase, incluida su capacidad para transformarse e inducir tensiones de compresión, la hacen superior a otras cerámicas dentales y adecuada para aplicaciones exigentes tanto en odontología como en ortopedia.
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