La zircone est un minéral dont la structure est cristalline, car il s’agit d’un silicate de zirconium (ZrSiO4) qui est présent en très grandes quantités sur la surface de la terre. Le silicate de zirconium est utilisé entre autres comme pierre pour la confection de bijoux, à la place de diamands, ainsi que pour l’extraction du métal appelé zirconium. Dans la technique dentaire, le terme zircone est utilisé pour designer le matériau dentaire dioxyde de zirconium.
Vieillissement hydrothermal
On tient compte du vieillissement du matériel lorsqu’on parle de la résistance. Chaque matériel – l’oxyde de zirconium BionZ également – est sujet à une fatigue due à son vieillissement. L’oxyde d’yttrium contenu dans l’oxyde de zirconium, en réagissant avec l’eau dans un environnement chaud et humide, ne peut plus exercer sa fonction qui est de stabiliser la structure cristalline. Dans le matériel BionZ, on ajoute un petit pourcentage d’oxyde d’aluminium (Al203) pour compenser cet effet. L’oxyde de zirconium n’étant appliqué dans la bouche qu’en version « encapsulée », ceci exclut le vieillissement hydrothermal. La couverture esthétique à l’extérieur évite le contact avec les agents humides au dehors, tandis que sur la zone interne on l’évite avec le ciment ou l’adhésif.
Effet d’autoréparation
L’avantage du BionZ par rapport aux autres céramiques (comme par ex. l’oxyde d’aluminium) consiste dans le fait qu’elle a une tendance relativement basse à la rupture. Si une fente se forme dans l’oxyde de zirconium, l’augmentation du volume due à la transformation de la structure réticulaire – passant de la phase tétragonale à la phase monoclinique – empêche l’élargissement de la fente. C’est cette propriété qui est décrite comme « effet d’autoréparation ».
Valeurs de résistance à la flexion
L’analyse de ces détails fait comprendre quelle est la résistance remarquable des strcutures BionZ. Pour la mécanique dentale, seules certaines propriétés mécaniques des matériaux ont de l’importance : ce sont la résistance à la flexion, la distribution de Weibull et le coefficient d’expansion thermique du matériel (CET).
La valeur de la distribution de Weibull décrit la variance de la valeur de résistance calculée. Une valeur réduite de la distribution de Weibull indique une grande variance de la valeur de résistance. Une valeur élevée indique par contre une variance réduite. Pour les valeurs de résistance il faut prendre en considération également les différentes méthodes de mesure servant à relever la flexion bi-axiale (relevé sur 4 points et relevé sur 3 points). Les résultats des relevés peuvent donc être influencés par le système de mesure et par la qualité de la surface.