view in publisher's site

Deceleration of hydrothermal degradation of 3Y-TZP by alumina and lanthana co-doping

Zirconia has been used as an orthopaedic material since 1985 and is increasingly used in dental applications. One major concern with the use of zirconia is the significant loss in mechanical properties through hydrothermal degradation, with the uncontrolled transformation of tetragonal to monoclinic (t → m) zirconia. We report on the addition of alumina and lanthana as dopants to an yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystal ceramic as an effective strategy to significantly decelerate the hydrothermal degradation kinetics, without any loss of mechanical properties, in particular, fracture toughness. Hydrothermal degradation was studied on the exposed surface as well as in the sub-surface region using Raman microspectroscopy, atomic force microscopy and cross-sectional transmission electron microscopy, providing a comprehensive insight into the mechanism of propagation of the t → m transformation. The addition of dopants resulted in the reduction of monoclinic zirconia nucleation rate at the surface and a substantial deceleration of the overall transformation kinetics, in particular a greatly reduced propagation of the transformation into the bulk and decreased grain boundary microcracking. High-resolution transmission electron microscopy analysis showed that the co-dopant cations segregate to the grain boundaries where they play a key role in the stabilization of the zirconia tetragonal phase.

کاهش تجزیه هیدروترمال ۳ Y - TZP با دوپینگ آلومینا و لنتانا

Zirconia از سال ۱۹۸۵ به عنوان یک ماده ارتوپدی مورد استفاده قرار گرفته‌است و به طور فزاینده‌ای در کاربردهای دندان‌پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از نگرانی‌های عمده در مورد استفاده از زیرکونیا، از دست دادن قابل‌توجه در خواص مکانیکی از طریق تجزیه هیدروترمال، با تبدیل کنترل‌نشده زیرکونیا تتراگونال به مونوکلینیک (t - m)است. ما اضافه شدن آلومینا و لنتانا را به عنوان دوپنت به یک پلی کریستال زیرکونیا تتراگونال پایدار شده با ایتریا به عنوان یک استراتژی موثر برای کاهش چشمگیر سینتیک تجزیه هیدروترمال، بدون از دست دادن خواص مکانیکی، به ویژه چقرمگی شکست گزارش می‌کنیم. تخریب هیدروترمال بر روی سطح در معرض قرار گرفته و همچنین در ناحیه زیر سطحی با استفاده از میکروطیف‌سنجی رامان، میکروسکوپ نیروی اتمی و میکروسکوپ الکترونی انتقالی مقطعی مورد مطالعه قرار گرفت و بینش جامعی را در مورد مکانیزم تکثیر تبدیل t - m فراهم نمود. اضافه کردن دوپن‌ها منجر به کاهش سرعت هسته بندی زیرکونیا مونوکلینیک در سطح و کاهش قابل‌توجه سینتیک تبدیل کلی، به ویژه کاهش زیاد تکثیر تبدیل به توده و کاهش مرز دانه میکروترک شد. آنالیز میکروسکوپ الکترونی عبوری با وضوح بالا نشان داد که کاتیون‌های هم دوپه به مرزه‌ای دانه جدا می‌شوند که در آن نقش کلیدی در تثبیت فاز تتراگونال زیرکونیا بازی می‌کنند.
ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.