Le Zircon

Zircon naturel

Zircon naturel

On trouve le zircone comme oxyde pure (Zr02)dans des minéraux tels que la baddeleyite et le zircon(ZrSiO4) qui sont les principales sources d’approvisionnement.

Formes cristallines

Formes cristallines

Le zircone pure a une forme cristalline monoclinique
à température ambiante et transite vers une forme tétragonale a 1170°C puis cubique a 2370°C

Durant le refroidissement, une expansion volum.(3-4%)
est causée par la transformation de phase (Tetragonale => monoclinic)
ce qui induit de larges contraintes qui vont fissurer
le zircon à température ambiante.

Il est donc impossible de faire
des restaurations dentaire avec du zircon pur.

Pour stabiliser la forme cristalline en tétragonale à température ambiante, « un dopant » est introduit dans la structure. Pour nos travaux, il s’agit d’oxyde d’Ytrium (zircad/ivoclar – incoris/sirona)

compression d'un début de fissure

compression d’un début de fissure

Ainsi, en présence d’une contrainte qui se concentre au niveau d’un défaut (micro-fissure), la zircone va subir localement une transformation de phase (Tetragonale => monoclinic) entraînant une expansion vol. de 3-4% ce qui comprime la fissure et rend sa propagation + difficile.
Cette transformation de phase rend la céramique + tenace

tableauzircon

Tenacité : c’est la résistance d’un matériau à la propagation d’une fissure
en cas de contrainte/fatigue

Module de rupture : c’est la capacité d’un matériau à résister à la rupture

pour comparaison il faut savoir qu’un alliage céramo-métallique a un module de rupture de 760 et une tenacité de 80.
( chiffres indicatifs)

Dans notre laboratoire, le zircon est usiné dans un état « green », c’est à dire dans une phase non fritée (plus tendre, 100 Mpa).
On surdimentionne l’armature de 25-30% pour compenserla contraction du traitement thermique
(« synthérisation » 8h à 1500°C). On obtient ensuite un zircon dans une phase cristalline tétragonale homogène avec des propriétés méchaniques optimales.

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