Utilisation de la zircone dans la dentisterie restauratrice

Propriétés de la zircone stabilisée

La résistance à la flexion des matériaux d'oxyde de zircone stabilisés a été rapportée entre 900 et 1 200 MPa. C'est environ deux fois plus fort que les céramiques à base d'oxyde d'alumine actuellement sur le marché et cinq fois plus que les céramiques à base de verre standard. Plus important encore est la ténacité à la rupture du matériau. La ténacité à la rupture mesure la capacité d'un matériau à résister à la propagation d'une fissure interne (fracture). Ceci est une indication importante de la fiabilité clinique d'un matériau. Cliniquement, les fissures non mortelles (fissures qui se développent dans la zircone mais n'entraînent pas de fracture complète ou de rupture de la restauration) résultent de la fatigue cyclique, qui peut entraîner la défaillance de la restauration si les fissures se propagent. La ténacité à la rupture de la zircone est comprise entre 8 et 10 MPa, soit presque deux fois plus que celle des céramiques à base d'oxyde d'aluminium. Ceci est dû à la trempe transformationnelle, qui confère à la zircone yttria stabilisée ses propriétés mécaniques uniques. En raison de sa structure polycristalline tétragonale, lorsqu'une fissure se développe, le matériau se transforme en une forme monoclinique thermodynamiquement plus favorable. Cette transformation est associée à une augmentation locale du volume de 4%, ce qui produit un «effet de serrage» sur la fissure et interrompt son expansion ultérieure.

En outre, sans aucune matrice de verre, les matériaux d'oxyde de zircone stabilisés sont généralement plus résistants et offrent plus de résistance à la fissuration que d'autres céramiques. En outre, la corrosion chimique se produit sur les substrats en verre, ce qui peut conduire à une défaillance clinique. Le composant aqueux dans la salive peut réagir avec le verre dans un matériau céramique, provoquant de la corrosion. Cela peut augmenter la vitesse de propagation de la fissure et entraîner une défaillance du matériau.

Types de zircone

Trois types principaux de zircone sont disponibles pour une utilisation en dentisterie clinique. Bien qu'ils soient chimiquement identiques, ils ont des propriétés physiques légèrement différentes (par exemple, porosité, densité, pureté, force), qui peuvent (ou peuvent ne pas) être cliniquement pertinentes. Il existe le type de zircone entièrement fritté ou HIP. HIP signifie «pressage isostatique à chaud» et est une technique de frittage utilisée dans l'industrie de la céramique qui utilise des températures et des pressions élevées pour augmenter la densité du matériau.

Le second type est une zircone partiellement frittée, et le troisième type est une zircone non frittée ou "à l'état vert". En raison des processus de fabrication et de fabrication similaires, ces deux types seront considérés ensemble (fritté partiellement ou non zircone HIP). Des blocs de ces types de matériaux sont fabriqués en utilisant une poudre de zircone séchée par pulvérisation qui est ensuite pressée de manière isostatique et frittée incomplètement. Ces matériaux restent plus doux que la zircone HIP et sont plus faciles à broyer. Après le broyage, la zircone est ensuite complètement frittée dans un four entre 1 350 ° C et 1 500 ° C pour obtenir sa forme finale, sa résistance et ses propriétés physiques. Des exemples de ce type sont Lava (3M ESPE), Cercon (DENTSPLY Ceramco), et Vita YZ (Vident).

Un autre type de produit à base de zircone est celui employé par le système Procera de Nobel Biocare. Ce procédé utilise une suspension d'oxyde de zircone qui est appliquée à une matrice surdimensionnée puis frittée.