소결은 지르코니아를 분필과 같은 단사선 구조에서 조밀한 다면체 결정 상태로 변환하여 강도, 밀도 및 투명도를 크게 향상시킵니다.
이 공정에는 지르코니아를 일반적으로 1,100°C~1,200°C의 고온으로 가열하는 과정이 포함됩니다.
이 과정에서 구조적 변형이 일어나고 다공성이 감소합니다.
또한 소결 공정은 지르코니아를 약 25% 정도 크게 수축시킵니다.
4가지 주요 변형
1. 구조적 변형
처음에 지르코니아는 부드럽고 밀링이나 컨투어링이 쉬운 단사 결정 구조를 가집니다.
그러나 소결 온도로 가열하면 다면체 상태로 상 변형을 겪습니다.
이 변형은 재료의 밀도를 증가시킬 뿐만 아니라 기계적 특성을 크게 향상시키기 때문에 매우 중요합니다.
단사상에서 다사면체 또는 사면체 상으로의 변환은 경도와 강도의 상당한 증가를 수반합니다.
따라서 고속 공구로도 절삭에 강한 소재를 만들 수 있습니다.
2. 물리적 특성 향상
소결 공정은 지르코니아의 물리적 특성을 크게 향상시킵니다.
다공성이 감소하면 재료의 밀도가 높아져 투명도와 강도가 향상됩니다.
이러한 특성은 재료가 심미적으로 만족스럽고 기계적으로 견고해야 하는 치과 수복물에 적용하는 데 매우 중요합니다.
3. 소결 중 수축
소결 공정의 핵심 측면 중 하나는 상당한 수축이 발생한다는 점입니다.
지르코니아는 일반적으로 소결 과정에서 약 25% 정도 수축합니다.
이러한 수축은 지르코니아 부품의 설계 및 제조 과정에서 신중하게 고려되어야 최종 제품이 올바르게 맞도록 할 수 있습니다.
이러한 수축을 효과적으로 관리하려면 적절한 용량, 사전 프로그래밍된 주기 및 자동화 기능을 갖춘 소결로를 선택하는 것이 필수적입니다.
4. 소결로 및 공정
지르코니아의 소결은 일반적으로 상변환에 필요한 고온에 도달하고 유지하도록 설계된 특수 용광로에서 수행됩니다.
이 공정에는 가열, 소결, 냉각의 세 가지 주요 단계가 포함됩니다.
가열 단계에서 퍼니스는 온도를 필요한 수준까지 올립니다.
소결 단계는 실제 변형과 치밀화가 일어나는 단계입니다.
냉각 단계에서는 재료가 균열이나 기타 결함 없이 새롭고 강화된 상태로 굳어지도록 합니다.
요약하면, 소결은 지르코니아 생산에서 중요한 공정으로, 특히 치과에서 다양한 응용 분야의 요구 사항을 충족하기 위해 구조와 특성을 크게 변경합니다.
부드럽고 분필 같은 재료에서 단단하고 밀도가 높으며 강한 세라믹으로 변화하는 것은 온도와 소결 공정의 정밀한 제어를 통해 이루어집니다.
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