Tetragonal zirconia powder with 3 mol% Y2O3 mas mixed with up to 30 vol% of ${\beta}$-SiC powders, and the mixtures were hot-pressed at 1500$^{\circ}C$ for 60 min under a pressure of 30 MPa in Ar atmosphere. Flexural strength and fracture toughness were measured at room-and high-temperature (1000$^{\circ}C$). Evolution of microstructure was also conducted to investigate the effects of SiC addition on the properties of 3Y-TZP ceramics. Average grain size of the composites was about 0.5 $\mu\textrm{m}$, and decreased with SiC addition. Both room- and high-temperature mechanical properties of the composites were improved with SiC content. Particularly, high-temperature strength and fracture toughness of 3Y-TZP/30v/o SiC composite were twice as high as those of 3Y-TZP. The hardness of the composites also increased with SiC content and reached maximum value at 3Y-TZP/30v/o SiC composite.
The effect of aliovalent dopants, $ Nb_2O_5$ and MnO, on the phase stability of 12 mol% ceria partially-stabilized zirconia (Ce-TZP) polycrystals was studied. Both dopants (MnO and $ Nb_2O_5$) significantly increased the stability of the tetragonal zirconia phase (Mb temperature lower than liquid nitrogen temperature). The enhancement of the stability of the tetragonal phase in Ce-TZP doped with 1 mol% of Mno(Ce-TZP/MnO) andCe-TZP doped with 1 mol% of $ Nb_2O_5$(Ce-TZP/$ Nb_2O_5$) were explained by the significant reduction of the driving force, -${\Delta}$Gchem, for the tetragonal-to-mono-clinic phase transformation caused by the addition of MnO and $ Nb_2O_5$. The enhanced stability of the tetragonal phase in the Ce-TZP and Al2O3 composite (Ce-TZP/$Al_2O_3$) is believed to be caused by smaller grain size, moderate reduction in the chemical driving force and increase in the strain energy barrier to the transformation. Mechanical properties of the Ce-TZP and the Ce-TZP/$Al_2O_3$ with (i) the same grain size and (ii) the same Mb temperature were examined by measuring stress-strain behavior in 3 point bending. The Ce-TZP/$Al_2O_3$ composite doped with 1.3w% MnO (Ce-TZP/$Al_2O_3$/MnO), which had the same grain size as the Ce-TZP and De-TZP/$Al_2O_3$ showed more transformation plasticity than either the Ce-TZP or the Ce-TZP/$Al_2O_3$ composite. The Ce-TZP wihch had the same Mb temperature as that of the Ce-TZP/$Al_2O_3$/MnO did not show any transformation plasticity.
By using commercial zirconia powder CeO2-ZrO2 ceramics containing 8~16mol% CeO2 was made by heat treatment at 1350~155$0^{\circ}C$ for 1~10hr. The minimum amount of CeO2 for obtaining complete tetragonal phase was 12mol%, and in the tetragonal phase region fracture toughness of Ce-TZP was decreased with increasing CeO2 content and the maximum value was obtained when 12mol% CeO2 was added. The bending strength goes through maximum at 14mol% CeO2. Fracture mode of Ce-TZP transformed from intergranular to transgranular fracture with increasing CeO2 content, so the morphology of fracture surface of 16mol% Ce-TZP was wholly transgranular and this tendency was independent on grain size. The crystal structure of the 12mol% Ce-TZP was monoclinic with fringes along the grain boundaries which are lying in the particular plane from the TEM observation. The chemical composition of the sintered body was homogeneous as a whole and some amorphism or air pocket was observed at the triple junction.
The effect of aliovalent dopents, $Nb_3O_5$ and MnO, on the grain growth kinetics of 12 mol% ceria stabilized tetragonal zirconia polycrystals (Ce-TZP) was studied. All specimens were sintered at $1550^{\circ}C$ for 20 minutes prior to annealing at different temperatures to study grain growth kinetics. Grain growth kinetics of Ce-TZP and 1 mol% $Nb_2O_5$ doped Ce-TZP (Ce-TZP/$Nb_3O_5$) during annealing at 1475, 1550, and $1600^{\circ}C$ adequately matched with square law $(D^2-D_\;o^2=k_at)$. However, grain growth in 1 mol% MnO suppressed grain growth in Ce-TZP by drag force exerted by $Mn^{+2}$ ions which segregated strongly to the positively-charged grain boundaries of Ce-TZP, $Nb_2O_5$ enhanced grain growth by increasing the concentration of vacancies of $Zr^{+4}$ ion and $Ce^{+4}$ ions. Surface analysis with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) showed the segregation of Mn+2 ions to grain boundaries. The kinetics of grain growth obtained in the base Ce-TZP and the Ce-TZPs with the aliovalent dopants were examined in the context of impurity drag effect and space charge effect.
PURPOSE. This study was performed to evaluate the osteogenic potential of 3mol% yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystals (3Y-TZP) and niobium oxide containing Y-TZPs with specific ratios, new (Y,Nb)-TZPs, namely YN4533 and YN4533/Al20 discs. MATERIALS AND METHODS. 3Y-TZP, YN4533 and YN4533/Al20 discs (15 mm diameter and 1 mm thickness) were prepared and their average surface roughness ($R_a$) and surface topography were analyzed using 3-D confocal laser microscope (CLSM) and scanning electron microscope (SEM). Mouse pre-osteoblast MC3T3-E1 cells were seeded onto all zirconia discs and evaluated with regard to cell attachment and morphology by (CLSM), cell proliferation by PicoGreen assay, and cell differentiation by Reverse-Transcription PCR and Quantitative Real-Time PCR, and alkaline phosphatase (Alp) staining. RESULTS. The cellular morphology of MC3T3-E1 pre-osteoblasts was more stretched on a smooth surface than on a rough surface, regardless of the material. Cellular proliferation was higher on smooth surfaces, but there were no significant differences between 3Y-TZP, YN4533, and YN4533/Al20. Osteoblast differentiation patterns on YN4533 and YN4533/Al20 were similar to or slightly higher than seen in 3Y-TZP. Although there were no significant differences in bone marker gene expression (alkaline phosphatase and osteocalcin), Alp staining indicated better osteoblast differentiation on YN4533 and YN4533/Al20 compared to 3Y-TZP. CONCLUSION. Based on these results, niobium oxide containing Y-TZPs have comparable osteogenic potential to 3Y-TZP and are expected to be suitable alternative ceramics dental implant materials to titanium for aesthetically important areas.
3Y-TZP (3 mol% yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystals) ceramics have excellent mechanical properties including high fracture toughness, good abrasion resistance as well as chemical and biological stability. As a result, they are widely used in mechanical and medical components such as bearings, grinding balls, and hip implants. In addition, they provide excellent light transmittance, biocompatibility, and can match tooth color when used as a dental implant. Recently, given the materials' resemblance to human teeth, these ceramics have emerged as an alternative to titanium implants. Since the introduction of CAD/CAM in the manufacture of ceramic implants, they've been increasingly used for prosthetic restoration where aesthetics and strength are required. In this study, to improve the surface roughness of zirconia implants, we modified the 3Y-TZP surface with a biocomposite of hydroxyapatite and forsterite using room temperature spray coating methods, and investigated the mixed effect of the two powders on the evolution of surface microstructure, i.e., coating thickness and roughness, and biological interaction during the in vitro test in SBF solution. We compared improvement in bioactivity by observing dissolution and re-precipitation on the specimen surface. From the results of in vitro testing in SBF solution, we confirmed improvement in the bioactivity of the 3Y-TZP substrate after surface modification with a biocomposite of hydroxyapatite and forsterite. Surface dissolution of the coating layer and the precipitation of new hydroxyapatite particles was observed on the modified surface, indicating the improvement in bioactivity of the zirconia substrate.
Sinterability and stability of TZP ceramics co-stabilized by 12 mol% CeO2 and divalent or trivalent oxides less than 1 mol% were investigated. Divalent and trivalent oxides increased stability of tetragonal ZrO2. 100% tetragonal ZrO2 phase was obtained by doping 12 mol% CeO2 and 0.2 mol% CaO and MgO respectively when sintering was carried out at 1500$^{\circ}C$ for 2 hours. Divalent and trivalent oxides improved sinterability and inhibit grain growth of ZrO2. And it was found that CaO was the most effective sintering aid and grain growth inhibitor for ZrO2 in this study. Incorporation of divalent and trivalent oxides into 12Ce-TZP increased the strength of 12Ce-TZP and particulary 12Ce, 0.4Ca-TZP exhibited a flexural strength of about twofold greater than 12Ce-TZP.
Purpose: Thy yttria tetragonal zirconia polycrystalline(Y-TZP) is a good structural ceramic for dental restoration. But it have a problem that delamination of veneering ceramic from the Y-TZP core materials. The problem generally occur at the interface, thus this study was conducted to evaluate the interface of Y-TZP using scanning electron microscopy(SEM). Methods: To investigate this aspect, high-resolution SEM observations were made of polished and etched (HF content gel) cross-sections of the interface area. Dry and moist veneering porcelain powders were built up on the zirconia base. Results: The extent of this surface faceting is dependent upon the moisture content of the porcelain powder and the firing temperature. More moisture and higher final heating temperature accelerates the observed faceting of the Y-TZP grains at the interface to the veneering ceramic. Conclusion: These changes of the Y-TZP grains indicate that destabilization of the tetragonal phase of zirconia occurs at the interface during veneering with ceramic. It may result in a reduction of the stability of the zirconia and interface.
The effect of monoclinic $ZrO_2$(pure) and tetragonal $ZrO_2$ containing 5.35wt% $Y_2$$O_3$(Y-TZP) addition on the mechanical properties and thermal shock resistance of $Al_2$$O_3$ ceramic were investigated. The addition of $ZrO_2$(m) and Y-TZP increased sintering density of $Al_2$$O_3$. The vickers hardness increased with increasing the volume fraction of Y-TZP going through a maximum at 20wt%. The hardness of the specimens was found to be depend on the sintering density. With increasing the volume fraction of $ZrO_2$(m) and Y-TZP, the fracture toughness of the composite is increased. This result may be taken as evidence that toughening of ${Al_2}{O_3}$ can also be achieved by the transformation toughening and microcrack toughening of $ZrO_2$. The property of the& shock for ${Al_2}{O_3}$-$ZrO_2$ composites was improved by increasing the volume fraction of monoclinic $ZrO_2$(pure).Grain size increased with increasing the volume fraction of $ZrO_2$.
Low temperature degradation behavior in yttria stabilized tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP) ceramics was microscopically observed from the phase contrast between monoclinic surface and tetragonal matrix. The degradation behavior was dependent on the surface treatment of sintered Y-TZP, even if the sintering history is same. In the mirror polished specimen, the monoclinic layer appeared in a uniform thickness from the surface. On the contrary, for the specimen with coarse scratch, the thickness of degraded surface was more than double especially from the coarse scratch. Since the scratch results in local deformation, the residual stress should be induced around the scratch. With the transformation from tetragonal to monoclinic, the volume expansion exerts a stress on a neighboring grains and promotes a successive phase transformation. Such a autocatalytic effect can be triggered from the part of coarse scratch.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.