Penggunaan Zirkonia dalam Kedokteran Gigi Restoratif

Sifat-sifat Zirkonia yang Stabil

Kekuatan lentur bahan zirkonia oksida stabil telah dilaporkan berada di kisaran 900 hingga 1.200 MPa. Ini kira-kira dua kali lebih kuat dari keramik alumina oksida yang ada di pasaran dan lima kali lebih besar dari keramik kaca standar. Yang lebih penting adalah ketangguhan retak material. Ketangguhan retak mengukur kemampuan material untuk menahan propagasi retak internal (fraktur). Ini merupakan indikasi penting dari reliabilitas klinis material. Secara klinis, retakan nonfatal (retakan yang berkembang di zirkonia tetapi tidak mengakibatkan fraktur lengkap atau kegagalan restorasi) terbentuk dari kelelahan siklik, yang dapat menyebabkan kegagalan restorasi jika retakan merambat. Ketangguhan retak zirkonia adalah antara 8 dan 10 MPa yang hampir dua kali lebih tinggi dari keramik aluminium oksida. Hal ini disebabkan ketangguhan transformasional, yang memberi yttria zirkonia yang distabilkan sifat mekanismenya yang unik. Karena struktur polikristalin tetragonal, ketika retak berkembang, material bertransformasi menjadi bentuk monoklinik yang secara termodinamika lebih menguntungkan. Transformasi ini terkait dengan peningkatan volume lokal 4%, yang menghasilkan "efek penjepit" pada retakan dan menghentikan ekspansi lebih lanjut.

Selain itu, tanpa matriks kaca, bahan zirkonia oksida stabil umumnya lebih kuat dan menawarkan lebih banyak ketahanan terhadap retak daripada keramik lainnya. Selanjutnya, korosi kimia terjadi pada substrat kaca, yang dapat menyebabkan kegagalan klinis. Komponen air dalam air liur dapat bereaksi dengan kaca dalam material keramik, menyebabkan korosi. Ini dapat meningkatkan laju perambatan retak dan menyebabkan kegagalan material.

Jenis Zirkonia

Tiga jenis utama zirkonia tersedia untuk digunakan dalam kedokteran gigi klinis. Meskipun mereka identik secara kimia, mereka memiliki sifat fisik yang sedikit berbeda (misalnya, porositas, kepadatan, kemurnian, kekuatan), yang mungkin (atau mungkin tidak) relevan secara klinis. Ada jenis zirkonia yang sepenuhnya disinter atau HIP. HIP singkatan dari "isostatic pressing panas," dan merupakan teknik sintering yang digunakan dalam industri keramik yang memanfaatkan suhu tinggi dan tekanan untuk meningkatkan kepadatan material.

Jenis kedua adalah zirkonia yang disinter sebagian, dan jenis ketiga adalah zirkonia nonsintered atau "green state". Karena proses manufaktur dan fabrikasi yang serupa, kedua jenis ini akan dipertimbangkan bersama (sebagian disinter atau non-HIP zirkonia). Blok-blok jenis bahan ini dibuat dengan menggunakan serbuk zirkonia semprot-kering yang kemudian ditekan secara isostatik dan disinter secara tidak sempurna. Bahan-bahan ini tetap lebih lembut daripada zirkonia HIP dan lebih mudah untuk digiling. Setelah penggilingan, zirkonia kemudian disinter sepenuhnya dalam tungku pada 1.350 ° C hingga 1.500 ° C untuk mencapai bentuk akhir, kekuatan, dan sifat fisiknya. Contoh dari tipe ini adalah Lava (3M ESPE), Cercon (DENTSPLY Ceramco), dan Vita YZ (Vident).

Jenis lain dari produk zirconia adalah yang digunakan oleh sistem Procera Nobel Biocare. Proses ini menggunakan bubur zirkonia oksida yang diaplikasikan pada cetakan besar dan kemudian disinter.