La propriété auto-cicatrisante de la zircone

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  • Publié le . Paru dans Biomatériaux Cliniques n°1 - 15 mars 2023 (page 94)
Information dentaire
Cette rubrique se propose de présenter à chaque numéro, un schéma, un graphique, une vue microscopique… pour expliquer certains omportements des biomatériaux de façon simple et imagée. Le parti pris ici n’est pas d’entrer dans les détails de phénomènes complexes, mais d’avoir une compréhension globale de ces derniers, c’est pourquoi chaque image sera commentée de quelques lignes simplifiées.

La zircone est une céramique désormais largement utilisée par le chirurgien-dentiste, principalement pour ses propriétés mécaniques. En effet, elle présente une résistance à la rupture en flexion pouvant atteinte 1 200 Mpa, soit près de 3 fois plus que les céramiques en disilicate de lithium. Ce comportement mécanique en fait la céramique de choix dans les secteurs postérieurs, en infrastructure de couronne stratifiée, de bridge, ou directement en couronne monolithique.

Outre sa résistance élevée à la fracture, la zircone possède une autre propriété tout à fait particulière, qui lui est conférée par l’essence même de sa structure : elle pourrait presque être qualifiée d’autocicatrisante. En effet, une fissure en surface se propagera très difficilement au sein de la céramique.

La zircone classiquement utilisée (3-YTZP) est stabilisée à l’oxyde d’yttrium (3 %), de manière que ses cristaux constitutifs soient maintenus dans une configuration tétragonale à température ambiante (). Lors de l’initiation d’une fissure, il y a moins de pression au sein du matériau localement et la contrainte exercée sur les cristaux diminue (). Cette diminution de contrainte entraîne la transformation des particules tétragonales en particules monoclinique. Ce phénomène s’accompagne d’une expansion dans les 3 dimensions de l’espace (). Cette expansion provoque un nouveau champ de contraintes qui s’oppose à celui initié par la fissure et limite donc la propagation de cette dernière ().

Tout ce processus se traduit par une augmentation de la ténacité* du matériau.

Notons que cette propriété est diminuée dans les zircones plus esthétiques (4-YTZP et 5-YTZP).

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