نانو پودر زیرکونیوم اکسید ZrO2 با در ایران با نام تجاری پودر زیرکونیا به فروش می رسد و یکی از نانو مواد پر کاربرد است. نام این عنصر از سنگ معدنی زرکن، مهمترین منبع آن و واژه فارسی “زرگون” گرفته شدهاست که با علامت zr نشان داده میشود.
پودر زیرکونیا یا زیرکونیوم اکسید چون به سختی از هافنیوم جدا می شود درصد خیلی زیادی از این ماده هم در بین نانو ذرات آن پیدا می شود. از این رو بر خلاف نانو مواد دیگر که با خلوص 99.99 درصد به فروش می رسند این ماده خلوص بالای 99 درصد دارد که استاندارد جهانی است.
نانو زیرکونیا در این مرکز علاوه بر موارد بالا مشخصات زیر را دارد.
زیرکونیوم ، فلزی به رنگ سفید- طوسی و درخشان است که بطور استثنایی در برابر زنگزدگی مقاوم است. زیرکونیوم سبک تر از فولاد بوده و سختی آن مشابه مس می باشد. ( ذرات ریز این عنصر به سرعت در هوا مشتعل میشوند). مشتعل کردن این فلز در حالت جامد بسیار دشوارتر است.
کریستال فاز مونوکلینیک
میانگین اندازه نانو ذرات، APS 40 نانو متر
سطح ویژه ذرات، SSA 20-40 مترمربع بر گرم
شکل یا مورفولوژی کروی
چگالی واقعی 5.89 گرم بر سانتی مترمکعب
درصد کاهش حجمی هنگام خشک شدن 0.64 درصد
کاهش نانو زیرکونیا در اثر اشتعال 0.75 درصد
هنگام فروش ممکن است نانو ذرات با خواص بهتری هم ارائه شود فعلا با این مشخصات موجود است.
بیشتر بخوانید: ساختار زیرکونیا ی پرکاربرد در دندانپزشکی دیجیتال و دنیای کدکم
مهمترین کاربردهای پودر زیرکونیا در صنعت سفالسازی بهصورت جسم نسوز و ماسه ریختهگری میباشد. همچنین بهعنوان سنگ جواهر در جواهرات به بازار عرضه شده و اکسید آن برای تولید کردن محرک الماس و زیرکونیای مکعبی شکل تهیه شده است. زیرکونیوم قدرت جذب پایینی در جذب نوترونها دارد که این ویژگی آن را برای استفاده از انرژی اتمی مطلوب میسازد، (مانند عناصر فلز کاری سوختی). بیش از ۹۰۰% محصولات فلز زیرکونیوم به مصرف تجاری در تولید نیروی اتمی میرسد.
زیرکونیوم بطور گسترده ، در صنایع شیمیایی برای لولهکشی در محیط خورنده استفاده میشود. همچنین زیرکونیوم آتشزا است و برای آتش زدن استفاده می شود.
اکسید زیرکونیوم ناخالص، زیرکونیا، برای ساختن ظرف مخصوص ذوب فلز در آزمایشگاه بکار میرود که بتواند در برابر گرمای زیاد مقاوم باشد. همچنین برای پوشاندن کوره ذوب استفاده شده، بهعنوان جسم نسوز در صنایع شیشهسازی و سفالسازی بکار میرود. همچنین در تهویه کنندههای هوا بهعنوان گیرنده، در لوله جاروبرقی ، رشتههای لامپ و فلزات خاص دیگر و برای ساخت آهن رباهای بسیار قوی در مقیاس زیاد استفاده میشود.
در دندانپزشکی نیز کاربردهای زیرکونیا شامل پین ها، کراون، بریج و ایمپلنت می شود. طبیعت سفیدرنگ این ماده کاربردهای متنوعی را در مقایسه با فلز سرامیک ها ممکن ساخته است.
با توجه به موارد متعددی که پیرامون استفاده از زیرکونیا در دندانپزشکی مدنظر است، موارد زیر به طور خلاصه بیان می شود:
از بین مواد مختلفی که در دندانپزشکی جهت کاربرد در کدکم در سال های اخیر مطرح شده اند، زیرکونیا در اولین دسته بندی قرار می گیرد که برای اولین بار امکان ساخت بریج های چند واحدی را فراهم نمود.
زیرکونیوم یا ZrSiO4 به گروهی از کانی های معدنی حاوی سیلیکات اطلاق می شود که اولین بار توسط یک شیمیدان آلمانی به نام Klaproth در سال ۱۷۸۹ کشف شد. اکسید زیرکونیوم که به نام زیرکونیا شناخته شده است شکل طبیعی این کانی است که بیش از ۱۵ سال است به شکل های مختلف در دندانپزشکی مورد استفاده قرار می گیرد.
با این وجود استفاده از زیرکونیا در صنعت به علت خواص پایداری بسیار بالایی که دارد بیش از ۴۰ سال سابقه دارد. در جراحی های مرتبط با گوش، انگشتان و لگن خاصره نیز گزینه ای عالی است.
در دندانپزشکی کاربردهای زیرکونیا شامل پین ها، کراون، بریج و ایمپلنت می شود. طبیعت سفیدرنگ این ماده کاربردهای متنوعی را در مقایسه با فلز سرامیک ها ممکن ساخته است.
شاید اولین سوال در کاربردهای عمومی زیرکونیا امکان جایگزینی full metal free با رستوریشن زیرکونیا باشد که این مسئله کاملا امکان پزیر است. به علاوه امکان ساخت پروتزهای متحرک با در نظر گرفتن موارد طراحی و ساخت و نیز موارد زیبایی کاملا ممکن است
زیرکونیا در دندانپزشکی بهترین درصد ترکیبی حاوی ۴ تا ۶ درصد ایتریا می باشد. این ماده علاوه بر پایدارسازی زیرکونیا خواص ترنسلوسنسی آن را تا حدی تحت الشعاع قرار می دهد.
استحکام مواد پایه زیرکونیا در دندانپزشکی بر اساس افزودنی هایی که برای تغییر سطح ترنسلوسنسی یا رنگ دهی به ماده اضافه می شود در کمپانی های مختلف متفاوت و از ۶۰۰ تا ۱۳۰۰ مگاپاسکال متفاوت است. این در خالی است که حداقل استاندارد مورد پذیرش در سیستم ISO برای زیرکونیای دندانپزشکی ۸۰۰ مگاپاسکال است.
بالاترین زمان کاربرد کلینیکی که برای زیرکونیا ثبت شده است در دانشگا زوریخ و به مدت ۱۲ سال با موفقیت ۱۰۰ درصد بوده است.
نحوه باندینگ این ماده با گلس آینومرها یا فسفات سمنت ها صورت می گیرد.
گزارشی مقایسه ای توسط دنتال ادوایزر (DENTAL ADVISOR) جهت معرفی سازنده های زیرکونیا منتشر شده است که موارد زیر را در بر می گیرد. البته این گزارش کامل نیست و کمپانی های دیگری نیز به تولید این محصول می پردازند