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ジルコニアとは?

 ジルコニアとは?

ジルコニアとは?(酸化ジルコニウム、ZrO2)はジルコニウムの酸化物で、耐熱性や生体親和性などを持つことから近年注目されている材料です。身近なところではCMなどでよく見かける白いセラミック製の包丁などが挙げられます。また、あまり知られていませんが、スペースシャトルの外壁(耐熱性)や人工関節(生体親和性)などにも使用されています。

 

ジルコニア(酸化ジルコニウム:ZrO2)は、金属のジルコニウム(Zr)が酸化した白い粉末状のセラミックです。ジルコニアは金属ではないため、安全性の高い材質であるといえます。

 ジルコニアは、その結晶構造の違いにより用途が異なります

● 単結晶構造

人工ダイアモンドまたはキュービックジルコニアとも呼ばれ、広く宝飾品に使用されています。

その昔、質屋も騙されたほどダイアモンドに酷似しています。

● 多結晶構造

耐火物や研磨材、ファインセラミックとして使用されています。このファインセラミックの使用方法のひとつとして、歯科材料(ジルコニアフレーム)があります。

細かい結晶からなる結晶体は、高強度かつ高靭性を有し、滑らかに磨くと他のセラミックにはない光沢を放ちます。

 ジルコニアの機械的性質

現在、歯科医療学会において、ジルコニアは金属材料に取って代わる材料として認識されつつあり、世界ですでに年間500万本以上の補綴物として使用されています。

細かい結晶からなる結晶体は、高強度かつ高靭性を有し、滑らかに磨くと他のセラミックにはない光沢を放ちます。

● 曲げ強度

ロングスパンブリッジに適した材料の一要因として、曲げ強
度の高さが挙げられます。

 

 
ジルコニア 900〜1200MPa
アルミナ 約700MPa

※一般的に歯科用として使用されるフレームの値

● ビッカース硬度

作業効率の目安となる数値で、硬度の低いほうがフレーム
調整時などにおいて効果的です。

ジルコニア 約1200HV5
アルミナ 約2000HV5

※一般的に歯科用として使用されるフレームの値
※機械的強度の数値は、製造メーカーの
   試験方法により異なっております。

 

ジルコニアはアルミナに比べ、硬度が低く、曲げ強度が高い物性データを持っておりますので、操作性が高く、靭性があるということになります。

 臨床における利点

ジルコニアを臨床に導入することで、以下のような利点が生まれます。

 

@審美部位からフルマウス、インプラント上部構造症例まで対応可能

Aカーボンランダムポイントを使用し、チェアサイドでも調整が可能(注水下)

Bエアタービンでも比較的容易に撤去できる(注水下)

 

また、ジルコニアフレームは仮着もできますので、今までのオールセラミックに比べ、それほど臨床導入に障害がありません。

 審美性

金属修復物は、金属イオンの溶出により、マージン部が黒く変色することがあります。ジルコニアでつくられるフレームは、イオン流出がほとんどなく、また白い材料のため歯肉を健全な状態に保ち、高い審美性を得ることができます。

 

 重量

ゼノテックシステム(※)で製作されるジルコニアフレームの密度は、6.06g/cm³とメタルボンド用として使用されている貴金属材料の約14.0g〜19.0g/cm³に比べて小さくなっています。補綴物を軽量化することができるうえ、相場に左右されないジルコニアは材料コストの安定化も図ることが出来ます。

また、グラム単位ではなく1歯単位での計算となりますから材料コストの軽減効果も期待できます。

 安全性

ご存知のように、金属材料を使用すると稀に金属アレルギーを発症するケースが報告されています。ジルコニアは金属イオンの溶出がほとんどないため、生体親和性に優れ、金属アレルギーの方にも安心してご使用いただくことができます。

 

もともとジルコニアは医科の分野で人工関節などでも長期の実績があり、多くの毒性試験や生体親和性試験をクリアしています。

歯科分野におきましては、ジルコニアフレームは欧米において既に年間500万本以上使用されており、その安全性、信頼性、実績により主要材料として認められつつあります。