Matériaux

La zircone : cette méconnue

On trouve l'oxyde de zirconium(Zr 02) à l'état naturel sous forme de minerai rare appelé Baddeleyite dont les principaux gisements sont situés en Afrique du Sud. Cette source est cependant trop faible pour satisfaire à une demande de production industrielle. C'est par contre, le sable zirconifère d'Australie constitué de 67 % de silicate de zirconium qui permet de répondre à cette demande.

Les propriétés mécaniques de la zircone

L'origine des propriétés mécaniques exceptionnelles de la zircone réside dans sa structure dense en micro grains et sans défauts. A l'observation d'une microstructure dense d'une chape en zircone , on ne doit détecter aucune microporosité ni aucune croissance exagérée des grains. Leur taille moyenne varie autour de 0,5µm. Les propriétés mécaniques d'une pièce usinée en zircone dépend de sa pureté, de sa densité, de sa porosité, de la taille de ses grains, de sa structure cristalline, de ses caractéristiques géométriques, de ses tolérances et de son état de surface.

Résistance à la flexion

Elle dépend de la pureté et de la densité du matériau, de la taille critique des grains (< à 0,6µm), du taux de phase quadratique et la maîtrise du frittage. Réunissant tous ces critères, la résistance à la flexion de la zircone atteint des limites extrêmement élevées. C'est grâce, entre autres, à cette résistance à la flexion très élevée qu'il est possible de réaliser des pièces prothétiques de longues portées en zircone conçues avec des sections de connexions réduites et donc plus esthétiques.

Le module d'élasticité

Le module d'élasticité de la zircone relativement bas, autorise une légère déformation du matériau avant rupture, chose unique dans la classification des matériaux à rupture fragile. Ceci permet une certaine absorption des contraintes dans le matériau qui répond particulièrement bien aux tests de fatigue.

La ténacité

Elle caractérise le comportement d'un matériau face à la rupture en présence d'une entaille. En général, un matériau tenace est peu fragile. La phase métastable de la zircone augmente sa résistance devant la propagation de la fissure par un phénomène d'absorption des contraintes.

La biocompatibilité

L'intérêt majeur des systèmes "tout céramique" est avant tout leur biocompatibilité et ensuite leur contribution esthétique. La zircone, ce nouveau biomatériau apporte l'un et l'autre en plus de l'extraordinaire solidité des pièces prothétiques ainsi réalisées grâce à ses propriétés mécaniques très élevées.

Conclusion

Après avoir vu les propriétés mécaniques particulièrement élevées de la zircone, sa biocompatibilité évidente, son champ d'application qui s'élargit régulièrement, nous ne pouvons qu'être convaincus de son intérêt dans l'application dentaire. Ses propriétés exceptionnelles ouvrent de nouvelles perspectives dans le domaine des restaurations prothétiques esthétiques "tout céramique".

On peut aujourd'hui grâce à la zircone, réunir biocompatibilité, fiabilité et esthétique.

Par Y. MAHIAT