Dentale Zirkonoxid: Für die aktuelle Ausgabe der Zeitschrift DENTAL DIGITAL (Ausgabe 1/2020) haben wir als Autorenteam (Bogna Stawarczyk, Annett Kieschnick, Martin Rosentritt) den ersten Teil einer Reihe zum Thema „Dentale Werkstoffkunde“ veröffentlicht. Im Teil 1 dreht sich alles um Zirkonoxid – Rückblick, Status quo, Ausschau. Hier lesen Sie Auszüge aus dem Artikel.
Geschichte der Zirkonoxid Rohlinge
Vor circa 25 Jahren wurde das erste dentale Zirkonoxid auf dem Markt gebracht. Damals konnte das Material entweder im durchgesinterten (gehippten) Zustand oder als Grünling bearbeitet werden. Das durchgesinterte Zirkonoxid war sehr hart, so dass mehrere Stunden zum Fräsen einer Einzelzahnrestauration mit einem sehr hohen Werkzeugverschleiß notwendig waren. Die Herstellung der Zirkonoxidrestaurationen aus dem durchgesinterten Material war nicht nur wirtschaftlich fragwürdig, sondern auch werkstoffkundlich. Es war unbekannt, welche Folgen in Bezug auf die Langzeitstabilität des Werkstoffes aufgrund der Bearbeitung entstehen können. […]
Geschichte der Bearbeitung von Rohlingen (Zirkonoxid)
Ebenso hat die Technologie der Bearbeitung von Zirkonoxid in den vergangenen 25 Jahren rasante Fortschritte macht. Konventionelles Vormodellieren im Kunststoff oder Wachs mit einschließendem Scannen (DeguDent) bzw. Abtasten (Pantograph, Zirkonzahn oder AmannGirrbach) der Restauration hat sich nicht durchgesetzt. […]
Geschichte von Zirkonoxid Generationen
Das erste Zirkonoxid in der Zahnmedizin war 3Y-TZP, d. h. das Material wurde mit 3 mol % mit Yttriumoxid dotiert und im tetragonalen Zustand metastabil gemacht. So ist das Material tetragonal teilstabilisiert. Die Festigkeiten liegen bei ca. 1200 MPa und die Bruchzähigkeiten bei ca. 5 MPam1/2. Die hohen mechanischen Eigenschaften sind vor allem dem Transformationsverhalten dieses Werkstoffes zu verdanken. Hier findet bei Entstehung und weiteren Fortschritt eines Risses eine Phasenumwandlung vom tetragonal in das monokline statt. So wird das Volumen um ca. 3-4 % vergrößert und der Riss wird initial im ersten Moment „zugedrückt“. Es werden höhere Kräfte benötigt, damit der Riss weiter voranschreitet und die Restauration frakturiert. Die erste Generation von 3Y-TZP-Material beinhaltet 0,25 Gew% Aluminiumoxid. […]
Erste Generation Zirkonoxid = 3Y-TZP: 3 mol% Yttriumoxid, 0,25 Gew% Aluminiumoxid
Zweite Generation Zirkonoxid = 3Y-TZP: 3 mol% Yttriumoxid, 0,05 Gew% Aluminiumoxid
Dritte Generation Zirkonoxid = 5Y-TZP: 5 mol% Yttriumoxid, 0,05 Gew% Aluminiumoxid
Vierte Generation Zirkonoxid = 4Y-TZP: 4 mol% Yttriumoxid, 0,05 Gew% Aluminiumoxid
Geschichte der Farb- und Transluzenzgestaltung von Zirkonoxid Rohlingen
Anfangs wurden Zirkonoxidrohlinge uneingefärbt bzw. monochrom in einer Farbe eingefärbt angeboten. Das uneingefärbte Material kann im Weißzustand mit Einfärblösungen in einer Tauchtechnik (monochrom) oder mit einer Maltechnik (individuell) eingefärbt werden. Eine andere Möglichkeit ist, das Material nach dem Sintern mit silikatischen Malfarben (Liner) zu individualisieren. Ein monochrom eingefärbtes Material kann in einem Weißzustand nicht individualisiert werden. […]
Geschichte der Sinterung von Zirkonoxid
Auch im Bereich der Sinterung schreitet die Entwicklung schnell voran. Der konventionelle Sinterprozess kann mehr als neun Stunden dauern. Im Labor kann bei kurzen Terminen die lange Sinterzeit extreme Folgen haben. Studien zeigen, dass alle Sinterparameter (Aufheizrate, Haltezeit, Haltetemperatur, Abkühlrate) die mechanischen und optischen Eigenschaften des Werkstoffes stark beeinflussen. Je mehr Wärmeenergie die Restauration erfährt, desto transluzenter wird das Material. Zugleich nehmen die mechanischen Eigenschaften mit der Zeit ab. Diese Erkenntnisse führen dazu, […]
Das digitale Werkstoffkunde-Kompendium
Sowohl Zahnarzt als auch Zahntechniker sollten sich mit neuen Werkstoffen auseinandersetzen, um deren Eigenschaften zu verstehen sowie Chancen und Limitierungen zu erkennen. Für einen einfachen Zugang zur Werkstoffkunde kann beispielsweise das digitale „Werkstoffkunde-Kompendium“ (www.werkstoffkunde-kompendium.de) genutzt werden.
Der Original-Artikel ist erschienen in der Zeitschrift DENTAL DIGITAL Ausgabe 1/2020 und kann mit freundlicher Genehmigung des Verlages hier als PDF heruntergeladen werden.