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Ce que l’on appelle ZIRCONE est en fait du DIOXYDE DE ZIRCONIUM (ZrO2).
Il faut bien différencier le métal « zirconium » qui fait parti du tableau périodique des éléments de MendeleÏev dans la catégorie des métaux de transition (…au même titre que le Titane) et le « dioxyde de zirconium » que nous appelons tous « une zircone » dans l’art dentaire et qui est en fait un alliage de zirconium et d’éléments stabilisants tels que l’Ittrium, le Magnésium, l’aluminium ou autre.

Le dioxyde de Zirconium est issu du minerai ZIRCON (ZrSiO4) ou de la Baddeleyite et a été découvert en 1789 par le chimiste Allemand Martin Heinrich Klaproth.
Le zircone n’est donc pas un matériau récent et est utilisé dans des applications médicales depuis les années 60.

Il existe de nombreuses sortes de zircone car le produit final dépend du mode de production des blocs de zircone frittée (pression isostatique ou non, axiale …), de la vitesse à laquelle il a été sintérisé, de la température finale de cuisson, de la vitesse de refroidissement des éléments et enfin, de la façon dont il sera traité par le technicien. Les propriétés mécaniques de la zircone dépendent de la phase cristalline sous laquelle elle se présente. En effet, un travail trop rapide ou trop « dur » du matériau peut engendrer une modification de sa structure cristalline de surface modifiant ainsi la cohésion du matériau céramique qui lui sera apposé.

Pour notre part, nous utilisons une zircone d’excellente qualité stabilisée à l’Yttrium (Y-TZP) pour lui conférer une meilleure stabilité et éviter tout risque de fissuration dû à des transformations incomplètes de phases.
La zircone prend différents états cristallographiques suivant la température :
- Monoclinique jusqu’à 1170°C
- Quadratique entre 1170°C et 2370°C
- Cubique de 2370°C jusqu’à son point de fusion à 2690°C.

Le passage de la phase quadratique à la phase monoclinique (…lors du refroidissement lent après sintérisation) engendre une variation dimensionnelle de l’ordre de 25% qui est palliée par l’Yttrium. Cela donne au final une zircone stabilisée.
La résistance à la flexion de la zircone est de l’ordre de 800 à 1200 MPa (voir plus dans certains cas …), par-contre, sa limite élastique est extrêmement faible ; d’où des liaisons plus importantes que pour la céramo-métallique. A titre de comparaison, la céramique dentaire a une résistance mécanique avoisinant les 80 à 110 MPa.

La zircone est classifiée comme une BIO-CERAMIQUE INERTE et elle répond à la norme d’évaluation biologique des dispositifs médicaux ISO 10993.
Elle est classifiée comme une « céramique » car son procédé de fabrication la fait passer d’une forme de poudre compactée à une forme dure après cuisson … c’est ce que l’on appelle un procédé de « céramisation » au sens industriel du terme. Voilà pourquoi la Sécurité Sociale et les chimistes l’ont placée dans la catégorie des « céramo-céramiques ».