Zirconiul

Cuprins referat Cum descarc?

1.	Introducere	1
2.	Zirconiul	2
3.	Structura bioceramicelor pe baza de zirconiu	2
4.	Structurile cristaline ale zirconiului ( monoclinica, tetragonala si cubica)	3
5.	Caracteristici biologice	4
a)	Biocompatibilitatea	4
b)	Gradul de toxicitate	4
c)	Radioactivitatea	4
6.	Caracteristici optice	5
a)	Gradul de opacitate si transluciditate	5
7.	Aplicatii ale zirconiului	5
a)	Zirconiu in stomatologie	5
b)	Alte aplicatii ale zirconiului	7
8.	Concluzii	12
9.	Referinte	13


Extras din referat Cum descarc?

Utilizarile bioceramicii au revolutionat domeniul biomedical prin implanturi pentru oameni. Multe materiale de implant realizate din ceramica au fost folosite in ultimele trei decenii. In cautarea de a imbunatati biocompatibilitatea si rezistenta mecanica a materialelor de implant, atentia a fost indreptata spre utilizarea potentiala a compozitelor ceramice. Biomaterialele pe baza de ceramica au fost acceptate in urma evaluarii biologice prin mai multe teste in vivo si in vitro.
Dioxidul de zirconiu (ZrO_2) este un material ceramic cu proprietati mecanice adecvate pentru fabricarea de dispozitive medicale. Zirconiul stabilizat cu Y_2 O_3 are cele mai bune proprietati pentru aceste aplicatii. Cand o forta se aplica asupra unei suprafate de dioxid de zirconiu, o modificare cristalina opune propagarea fisurilor. 
Cercetarea ortopedica a condus acest material ca fiind propus pentru fabricarea protezelor de sold. Inainte de aceasta, biocompatibilitatea zirconiului a fost studiate in vivo; nici un efect advers nu a fost raportat dupa introducerea probelor de ZrO_2 in oase sau in muschi. In experimentele in vitro au aratat absenta mutatiilor si o buna viabilitate a celulelor cultivate pe acest material.
Opacitatea zirconiului este foarte utila in situatii clinice adverse, de exemplu, pentru mascarea dintilor. Radioactivitatea poate ajuta la evaluarea din timpul controalelor radiologice.
Proprietatile sale mecanice sunt foarte asemanatoare cu cele ale metalelor si culoarea sa este similara cu culoarea dintelui natural. In 1975, Garvie a propus un model pentru a rationaliza bunele proprietatile mecanice ale zirconiului, in virtutea caruia a fost numit "ceramica de otel".
Prima propunere de utilizare a oxidului de zirconiu in scopuri medicale a fost facuta in 1969 pentru aplicatii ortopedice. Dioxidul de zirconiu a fost propus ca un nou material pentru proteza de sold in locul protezelor de titan sau de aluminiu. S-a evaluat reactia la plasarea dioxidului de zirconiu intr-un femur de maimuta si nu s-au raportat reactii adverse care ar fi putut sa apara. Cercetarea ortopedica s-a axat pe comportamentul mecanic al zirconiului, pe uzura ei si pe integrarea sa cu oasele si cu muschii.
Aspectul natural al tesuturilor moi in contact cu protezele partiale fixe este influentata de doi factori: grosimea mucoasei si tipologia materialului de restaurare. Restaurarile fara metal permit sa se pastreze culoarea tesuturilor moi mai asemanatoare cu cea naturala. 
Deasemenea, zirconiul pe langa aplicatiile sale in medicina, in diferite proteze, implanturi dentare, este adesea folosit ca piatra semipretioasa artificiala care inlocuieste diamantul, material refractar in productia de cristale piezoelectrice, alte aplicatii mai mici includ productia pentru fotografie, explozive, focuri de artificii, gloante, rachete mici. 
Zirconiul
Cu scopul de a inlocui infrastructura de proteze dentare metalice, structura ceramicii a fost imbunatatita si a devenit din ce in ce mai populara in stomatologie. Printre ceramica dentara, zirconiul a aparut ca un material promitator datorita proprietatilor sale biologice, mecanice si optice, care au accelerat cu siguranta utilizarea sa pentru diferite tipuri de tratament protetic.
Ceramica pe baza de zirconiu este folosita in mod curent in aplicatii structurale in inginerie, cum ar fi in fabricarea de instrumente de taiere, senzori de gaze, materiale refractare. Pentru a satisface cerintele structurale, zirconiul este dopat cu stabilizatori pentru a obtine o rezistenta mare la socuri de diferite tipuri. Bioceramicele care sunt in prezent folosite in ingrijirea medicala si dentara sunt derivate din materiale structurale utilizate in industria aerospatiala si in cea a armurilor militare, care au fost modificate pentru a se potrivi cu cerintele suplimentare de biocompatibilitate. 
Structura bioceramicelor pe baza de zirconiu
Zirconiul este un metal gri-alb, stralucitor, care poate arata albastru-negru, atunci cand se gaseste sub forma de pulbere. Zirconiul este un oxid care are o rezistenta la tractiune mare, duritate mare si rezistenta la coroziune. Nu este gasit ca un oxid pur in natura. Principalele surse de zirconiu sunt silicatul de zircon (ZrSiO_4)+ si badelita sau pamant de zirconiu (ZrO_2), iar cea mai mare parte de material utilizat este extrasa chimic din aceste doua minerale.
 Silicatul de zircon este mai abundent, dar mai putin pur, care necesita o prelucrare semnificativa pentru a obtine zirconiu. Badelita contine deja niveluri de zirconiu cuprinse intre 96,5% si 98,5%. Deoarece acest mineral arata niveluri semnificative, este cunoscut ca o sursa de puritate extrema in obtinerea metalelor de zirconiu si a compusii sai.
Dioxidul de zirconiu care rezulta din badelita, care este de asemenea cunoscut sub numele de zirconiu, este un oxid care prezinta o structura cristalina monoclinica la temperatura camerei. Cu toate acestea, pudra poate fi purificata si prelucrata sintetic la temperaturi ridicate, formand o structura cubica. Materialul rezultat este folosit de obicei pentru a face pietre pretioase sau senzori de gaze. 
Structurile cristaline ale zirconiului ( monoclinica, tetragonala si cubica)
Aranjamentul spatial al atomilor de zirconiu este caracterizata prin structuri cristalografice distincte, caracterizand o proprietate cunoscuta sub numele de polimorfism. Are trei structuri cristaline, care se caracterizeaza printr-o geometrie specifica si parametrii dimensionali: monoclinica, tetragonala si cubica. Zirconiul pur are o structura monoclinica la temperatura camerei, care este stabila pana la 1170 ?C. Intre aceasta temperatura si 2370 ?C, se formeaza zirconiu tetragonal, in timp ce zirconiul cubic este format la temperaturi de peste 2370 ?C. Dupa prelucrare, si in functie de procesul de racire, faza tetragonala devine monoclinica la circa 970 ?C. Datorita polimorfismului, zirconiul pur nu poate fi utilizat la temperaturi ridicate, datorita unei schimbari de volum mare (3-5%), care apare in timpul racirii la faza monoclinica. 
Diferiti oxizi, cum ar fi oxidul de ytriu (Y_2 O_3) , oxidul de calciu (CaO) sau oxidul de magneziu (MgO), pot fi adaugate la oxidul de zirconiu pentru al stabiliza, permitand formei tetragonale sa existe la temperatura camerei dupa sinterizare. Adaugarea de cantitati variabile de stabilizatori permite formarea de zirconiu stabilizat partial sau total, care, atunci cand sunt combinate cu modificari in procese, poate duce la ceramica cu proprietati exceptionale, cum ar fi de inalta rezistenta la incovoiere si rezistenta la rupere, duritate mare, rezistenta chimica excelenta si conductivitate buna de ioni.


Fisiere in arhiva (1):

  • Zirconiul.docx

Imagini din acest proiect Cum descarc?

Bibliografie

V.A.Dubok, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 39(7-8), 381-394 (2000) 
C. Piconi, G. Maccauro, "Zirconia as a ceramic biomaterial", Biomaterials, 20 (1999), pp. 1 - 25
Rashad, M.M.; Baioumy, H.M. (2008). Effect of thermal treatment on the crystal structure and morphology of zircon nanopowders produced three different routes. J Mat Proc Tech, Vol. 195, No. 1-3, (Jan, 2008) pp. 178-185
Kelly, P.M.; Francis Rose, L.R. (2002). The martensitic transformation in ceramics-its role in transformation toughening. Prog Mater Sci, Vol. 47, (Mar, 2002) pp. 463-557
Thompson, J.Y.; Stoner, B.R.; Piascik, J.R. (2007). Ceramics for restorative dentistry: Critical aspects for fracture and fatigue resistance. J Mat Science Eng, Vol. 27, No. 3, (April, 2007) pp. 565-569
Piconi, C.; Maccauro, G. (1999). Zirconia as a ceramic biomaterial. Biomaterials, Vol. 20, No. 1, Jan, 1999, pp. 1-25
Koutayas, S.O.; Vagkopoulou, T.; Pelekanos, S.; Koidis, P. & Strub, J.R. (2009). Zirconia in Dentistry: Part 2. Evidence-based clinical breakthrough. Eur J Esthet Dent, Vol. 4, No. 4, (Winter, 2009) pp. 348-380
Kelly, J. R. & Denry, I. (2008). Stabilized zirconia as a structural ceramic: An overview. Dent Mater, Vol. 24, No. 3, (Mar, 2008) pp. 289-298
Gahlert, M.; Gudehus, T.; Eichhorn, S.; Steinhauser, E.; Kniha, H.; Erhardt, W. (2007). Biomechanical and histomorphometric comparasion between zirconia implants with varying surface texture and a titanium implant in the maxilla of miniature pigs. Clin Oral Implants Res, Vol. 18, No. 5, (Jun, 2007) pp. 662-668
Chevalier, J. (2006). What future for zirconia as a biomaterial?Biomaterials, Vol. 27, No. 4, (Jan, 2006) pp. 535-543
Vagkopoulou, T.; Koutayas, S.O.; Koidis, P. & Strub, J.R. (2009). Zirconia in Dentistry: Part 1. Discovering the nature of an upcoming bioceramic. Eur J Esthet Dent, Vol. 4, No. 2, (Summer, 2009) pp. 130-151 
Vagkopoulou, T.; Koutayas, S.O.; Koidis, P. & Strub, J.R. (2009). Zirconia in Dentistry: Part 1. Discovering the nature of an upcoming bioceramic. Eur J Esthet Dent, Vol. 4, No. 2, (Summer, 2009) pp. 130-151
Heffernan, M.J.; Aquilino, S.A.; Diaz-Arnold, A.M.; Haselton, D.R.; Stanford, C.M.; Vargas, M.A. (2002). Relative translucency of six all-ceramic systems. Part II: Core and venner materials. J Prosthet Dent, Vol. 88, No. 1, (Jul, 2002) pp. 10-15
Akagawa, Y.; Ichikawa, Y.; Nikai, H.; Tsuru, H. (1993). Interface histology of unloaded and early loaded partially stabilized zirconia endosseous implant in initial bone healing. J Prosthet Dent, Vol. 69, No. 6, (Jun, 1993) pp. 599-604
http://www.titanmf.com/alloys/applications-of-zirconium/
http://www.iosabijuterii.ro/piatra-semipretioasa-zirconia/


Promoție: 1+1 gratis

După plată vei primi prin email un cod de download pentru a descărca gratis oricare alt referat de pe site.Vezi detalii.


Descarcă aceast referat cu doar 4 € (1+1 gratis)

Simplu și rapid în doar 2 pași: completezi adresa de email și plătești. După descărcarea primului referat vei primi prin email un alt cod pentru a descărca orice alt referat.

1. Numele, Prenumele si adresa de email:

Pe adresa de email specificata vei primi link-ul de descarcare, nr. comenzii si factura (la plata cu cardul). Daca nu gasesti email-ul, verifica si directoarele spam, junk sau toate mesajele.

2. Alege modalitatea de plata preferata:


* Prețul este fără TVA.

Hopa sus!