Was ist Low Temperature Degradation (Niedertemperaturdegradation)? Hat sie klinische Relevanz?

Während das Transformation Toughening die Risshemmung durch kontrollierte spannungsinduzierte Phasentransformation erhöht, führt die Niedertemperaturdegradation oder Low-Tempetature Degradation (LTD) in Gegenwart von Wasser oder Wasserdampf zu unkontrollierten Transformationen, die Oberflächenschäden und Mikrorisse bewirken und letztlich die mechanischen Eigenschaften von Zirkoniumdioxid beeinträchtigen (Chevalier & Gremillard 2009; Chevalier et al. 2011).

Die Degradationsbeständigkeit kann durch Zugabe von Aluminiumoxid zu 2,5 Mol-% Yttriumoxid-stabilisiertem Zirkoniumdioxid deutlich verbessert werden. Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumdioxid mit höherem Aluminiumoxidgehalt weist nach Alterungstests eine geringere Bildung monokliner Phasen auf, was eine verbesserte Stabilität bedeutet (Kern & Gadow 2013). Dies deckt sich mit den Ergebnissen der Studie von Deville et al. (2018): Verbundwerkstoffe mit Zirkoniumdioxid-Gehalt von 2,5 Gew.-% bis zu reinem 3Y-TZP mit höherem Aluminiumoxid-Gehalt zeigen im Vergleich zu reinen Y-TZP-Keramiken langsamere Alterungsraten. Darüber hinaus weisen Begand et al. (2005) darauf hin, dass die hydrothermale Behandlung bzw. Alterung von ATZ keinen signifikanten Einfluss auf die Festigkeit, Phasenzusammensetzung und Oberflächeneigenschaften hat.

Referenzen

Begand, S., Oberbach, T. & Glien, W. (2005). ATZ – Ein neues keramisches Material mit einem hohen Potenzial in der Gelenkendoprothetik*. Materials Testing, 47(4), 207-209. https://doi.org/10.3139/120.100649

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Kern, F. R. A. N. K., & Gadow, R. A. I. N. E. R. (2013). Mechanical properties and low temperature degradation resistance of 2.5 Y-TZP–alumina composites. Materiały Ceramiczne, 65(3), 258-266.