Role of H2O on the degradation process of Y-TZP

Degradation of dental ZrO<Sub>2</Sub>-based materials after hydrothermal fatigue. Part I: XRD, XRF, and FESEM analyses

“…The phase transformation can also be induced by environmental stresses, leading to accelerated ageing of the material 5) . Alloying pure zirconia with stabilizing oxides such as Y2O3 (yttria) or CeO2 (ceria), allows the retention of the tetragonal structure at room temperature 6) , lowering the t→m transformation temperature and stabilizing the t phase 6,7) . The amount of stabilizer has to be carefully controlled because it strongly influences the microstructure and mechanical properties of the final material 3) .…”

Degradación ambiental de las propiedades mecánicas de fibras monocristalinas de circona dopada con erbia

“…Los resultados de los ensayos en agua apuntan en la misma dirección, puesto que muestran una reducción en la resistencia cuando las fibras se ensayan a baja velocidad (1 µm/min). Pueden encontrarse referencias en la literatura acerca de crecimiento subcrítico de grieta (CSG) en materiales cerámicos de ZrO 2 (Y 2 O 3 ) después de recocidos prolongados entre 200 y 300 ºC [8][9] o expuestos al agua [10][11]. Las medidas por difracción de rayos X y dilatometría mostraban la formación de circona monoclínica en la superficie de las muestras, y el subsiguiente cambio de volumen asociado con la transformación producía la nucleación de grietas superficiales responsables de la pérdida de resistencia.…”

“…Este fenómeno siempre se había ligado a la desestabilización de la fase tetragonal, tal y como demostraba la presencia de circona monoclínica en los materiales rotos. Las teorías que trataban de explicar esta desestabilización postulaban la formación de hidróxidos (Zr-OH e Y-OH) por adsorción de agua en la superficie, lo que aumentaría las tensiones en la superficie y la nucleación de la transformación martensítica [10]; o bien el lixiviado del itrio por el agua, que conduciría a la desestabilización de los granos y su paso a la fase monoclínica [16]. Más recientemente, Guo [17][18][19] propuso un nuevo mecanismo según el cual reacciones superficiales con el ion O 2-darían lugar a iones OH -, que penetrarían en el material e irían aniquilando las vacantes de oxígeno.…”

“…Sin embargo, una de las limitaciones que presentan los materiales cerámicos de circona, de cara a su aplicación industrial es la degradación ambiental. Se ha observado dicha degradación en ZrO 2 (Y 2 O 3 ) tras largos períodos de permanencia a temperaturas entre 200 y 300ºC [8][9], o en entornos húmedos [10][11].…”

“…Sin embargo, una de las limitaciones que presentan los materiales cerámicos de circona, de cara a su aplicación industrial es la degradación ambiental. Se ha observado dicha degradación en ZrO 2 (Y 2 O 3 ) tras largos períodos de permanencia a temperaturas entre 200 y 300ºC [8][9], o en entornos húmedos [10][11].Dentro de este contexto, la circona dopada con erbia es un material prometedor. Aparte del gran poder estabilizador de la fase tetragonal que posee la erbia, las fuertes interacciones entre dislocaciones y los iones Er 3+ hacen que la resistencia a fluencia de monocristales de ZrO 2 (Er 2 O 3 ) sean mayores que las de ZrO 2 (Y 2 O 3 ) [7].…”