222 Prakt. Met. Sonderband 41 (2009) 
Für die hydrothermale Belastung der 3-Y-TZP-Proben nach 64 Tagen bei 80 °C ergibt die Auswer- du 
tung der XRD-Messungen eine Zunahme des monoklinen Anteils auf 10 %. Dagegen führt die Aus- sie 
lagerung im Autoklav bei 134 °C zu einer wesentlich schnelleren Umwandlung: So entspricht der TE 
bereits nach 4 Stunden Auslagerung detektierte Anteil der monoklinen Phase einer 16-tigigen hyd- a 
rothermalen Alterung bei 80 °C, nach 8 Stunden im Autoklav entspricht der monokline Anteil in 
etwa dem nach 32 Tagen Auslagerung bei 80 °C. 
Die durch die hydrothermale Alterung hervorgerufene Umwandlung des tetragonalen in das mono- 
kline Gitter fiihrt aufgrund der damit verbundenen ca. 5-prozentigen Volumenzunahme auch zu au 
entsprechenden Änderungen der Oberflächentopographie, die sich mittels AFM nachweisen lassen. rer 
Bild 4 zeigt AFM-Aufnahmen einer 3-Y-TZP-Probe vor und nach der Auslagerung fiir 16 Stunden sc 
bei 134 °C im Autoklav. Im Ausgangszustand - Bild 4 a) - liegt eine weitestgehend ebene Proben- ge) 
oberfläche vor, die AFM-Aufnahme lässt zudem an einigen Stellen die Struktur einzelner Körner fül 
erkennen. Nach 16 Stunden hydrothermaler Alterung bei 134 °C im Autoklav ergibt die AFM- Lu 
Analyse - Bild 4 b) - statt der vormals ebenen Oberfläche nun eine hügelige Topographie. Neben TE 
Körnern, die jetzt schräg aus der Oberfläche herausstehen, liegt eine große Anzahl an scharfkanti- tet 
gen Erhebungen vor, die als monokline „spots‘“ zu deuten und auf die Volumenzunahme bei der 
Umwandlung von tetragonal zu monoklin zurückzuführen sind. ; 
3 
00 Fr _— -—¥ 0g u. —- —_— — =X 00 
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 pm 0.0 10 20 30 4.0 um Bil 
Bild 4: AFM-Aufnahmen von polierter 3-Y-TZP-Keramik a) vor und b) nach 16-stündiger Auslagerung bei 134 °C 
Ergänzend zu den röntgenographischen und mikroskopischen Analysen der hydrothermalen Alte- 
rung von 3-Y-TZP-Keramik bei niedrigen Temperaturen wurden mechanische Prüfungen durchge- An 
führt, um einen eventuellen Einfluss der Gitterumwandlung auf makroskopische Kenngrößen wie mo 
die mechanischen Eigenschaften zu untersuchen. Hierzu wurden die Proben einer biaxialen Biege- ] 
prüfung nach DIN EN ISO 6872 unterworfen. Im Gegensatz zu den mittels röntgenographischer = 
und mikroskopischer Verfahren detektierten Veränderungen im Bereich der Werkstoffoberfläche Git 
konnte fiir die hier untersuchten hydrothermalen Auslagerungsbedingungen keine signifikante An- 
derung der Biegefestigkeit festgestellt werden. So wiesen die 3-Y-TZP-Proben auch nach einer hyd- oe 
rothermalen Belastung fiir 8 Stunden bei 134 °C im Autoklav mit 940 MPa nur eine wenig niedrige- tig} 
re biaxiale Biegefestigkeit auf als im Ausgangszustand mit 985 MPa. die 
ter: 
3.3 Mikrostrukturanalyse mittels TEM ein 
Für eine weiterführende Analyse der durch hydrothermale Alterung verursachten Gitterumwand- Die 
lung bei ZrO,-Keramiken sowie einer daraus eventuell resultierenden Schädigung des Werkstoffs ma 
h)