ما هي مادة الزيركون؟
مادة الزيركون: هي عبارة عن مادة مسحوقيه بيضاء تستخدم بشكل شائع لإنتاج هياكل الأسنانللتعويضات السنية مثل التيجان والجسور وغيرها، وعلى عكس مادة السيراميك التي تميل إلى أن تكون هشة وصلبة، فإن مادة الزيركون تتمتع بمقاومة وقوة تآكل ممتازة، كما تتميز بوجود مرونة عالية وهذا ما يجعلها أفضل من السيراميك.
تم العثور على مادة الزركونيا النقية في ثلاث مراحل بلورية في درجات حرارة مختلفة، والتي تشمل أحادي الميل ومكعب ورباعي الزوايا، حيث يتيح حجم الحبيبات الدقيق للمادة أن يكون لها حواف حادة وأسطح ناعمة للغاية، والتي تمنع التغيرات الهيكلية والتحكم فيها، توجد مادة الزركونيا المعروفة أيضًا باسم ثاني أكسيد الزركونيوم (Zr02)، في أكثر أشكاله طبيعية في معدن البادلييت، ولكن يمكن أيضًا اشتقاقه كيميائيًا من الزيركون، وهو أكثر أكسيد الزيركون أهمية تجاريًا.
خصائص مادة الزيركون:
تتميز مادة الزيركون بخصائص عديدة، حيث تتمتع بمقاومة ممتازة للمواد الكيميائية والتآكل على عكس التآكل الشائع في السيراميك التقني، وعند مقارنتها بمواد السيراميك المتقدمة الأخرى، تتمتع الزركونيا بقوة استثنائية في درجة حرارة الغرفة، حيث تشمل الخصائص الرئيسية الأخرى لهذه المادة مقاومة عالية للكسر، وكثافة عالية، وصلابة عالية ومقاومة للتآكل، وسلوك احتكاك جيد، وقدرة درجة حرارة عالية تصل إلى 2400 درجة مئوية، وغير مغناطيسية، وموصلية حرارية منخفضة، وعزل كهربائي، ومعامل تمدد حراري مشابه للحديد، ومعامل مرونة مشابهًا للسيراميك الصلب، ولذلك على مر السنين، تمت صياغة اسم جديد لزركونيا يسمى “السيراميك الصلب”.
وأيضًا تتميز منتجات زركونيا بخصائص ميكانيكية جيدة واستقرار في درجات الحرارة العالية ومقاومة قوية للحرارة والتآكل والخمول الكيميائي والجودة المتسقة، وهذا ما يجعلها مثالية للاستخدام في مجموعة واسعة من المنتجات المقاومة للحرارة وألوان وأصباغ السيراميك والتطبيقات الإلكترونية.
وتشمل التطبيقات الأخرى للزركونيا مواد الاحتكاك وقضبان اللحام ومعدن الزركونيوم وسبائكه، حيث يتمتع سيراميك الزركونيا المتقدمة بتوافق حيوي ممتاز يضمن أن الزركونيا قد حلت محل الألومينا كمادة مفضلة للأجهزة التعويضية مثل مفاصل الورك أو رؤوس كرة الفخذ، وذلك لما لديها من قوة وصلابة فائقة، حيث أنها مقاومة التآكل والخدش، يالإضافة إلى الاستقرار، والتوافق الحيوي مع جسم الإنسان، وأحد الاستخدامات الأكثر شيوعًا للزركونيا هو زراعة الأسنان.
تُعّد الزركونيا المكعبة هي واحدة من أكثر أشكال الزركونيا شهرة، والتي عادةً ما تُعرف باسم الماس الصناعي، والذي أصبح شائعًا كأحجار كريمة بسبب بلوراته الفردية الواضحة بصريًا ومعامل الانكسار العالي، فضلاً عن قدرته على الحفاظ على لونه وتألقه.
استخدامات الزيركون في طب الاسنان:
كانت الدراسة الأولى حول استخدام الزركونيا في طب الأسنان عبارة عن تقييم للسطح الخزفي للزرعات المعدنية، وذلك بهدف تحسين توافقها الحيوي في تجويف الفم، مع التقدم التكنولوجي تم تطوير العديد من الدراسات من خلال الاستفادة من استخدام الزركونيا كمواد هيكلية في طب الأسنان.
في طب الأسنان التعويضي، بدأ إدخال الزركونيا مع نظام (InCeram Zirconia)، وفي هذا النظام الخزفي المصنوع يدويًا، أدى وجود الزركونيا إلى زيادة القوة الهيكلية بنسبة 30 إلى 40٪، وفي وقت لاحق سمحت أنظمة السيراميك الصناعية القائمة على نظام (CAD / CAM)، بتحسين تقنيات المعالجة للكتل الخزفية للحصول على البنية التحتية والدعامات الاصطناعية.
يتم الحصول على التعويضات الصناعية باستخدام مادة الزركونيا (3Y-TZP9)، وذلك عن طريق طحن مادة الزيركون الملبدة مسبقًا، متبوعة بالتلبيد الذي يتم إجراؤه عند درجة حرارة عالية، أو عن طريق تصنيع الكتل الملبدة بالكامل، يتم تشكيل هذه الكتل بمساعدة أنظمة (CAD / CAM).
وفي حالة كتل الزركونيا الملبدة مسبقًا، يتم تشكيل الحشوات الاصطناعية مسبقًا بحجم 25 إلى 30٪ أعلى من المطلوب، وذلك لتعويض الانكماش، وتتراوح درجة حرارة التلبيد النهائية بين 1350 و 1550 درجة مئوية، تعتبر البنى التحتية التي يتم الحصول عليها من هذه الكتل أكثر استقرارًا.
تميل عمليات الترميم التي تنتجها هذه الكتل إلى إظهار كمية كبيرة من الزركونيا أحادي الميل كدلالة على الضغط الناتج عن عملية المعالجة، والتي تؤدي عادةً إلى تكسير دقيق على السطح وقابلية للتحلل عند درجة حرارة منخفضة، في الآونة الأخيرة لإنتاج كتل خزفية ذات متانة واستقرار أكبر في ظل درجات حرارة عالية وبيئات رطبة، أدخلت الصناعة كميات صغيرة من الألومينا إلى (3Y-TZP) ، مما يشكل تباينًا ومع ذلك، فإن عيب إضافة الألومينا هو تقليل شفافية الكتلة.
