Was ist Zirkon?

Durch verschiedene Reinigungsprozesse wird aus Zirkonsilikat ZriO 4 das reine Zirkoniumdioxid ZrO2. Der Schmelzpunkt liegt bei reinem Zirkoniumdioxid bei 2680°C und wird beim Übergang von dem flüssigen in den festen Zustand einen Phasenübergang von tetragonal nach kubisch durchlaufen. 

Hierbei kommt es zu einer erheblichen Volumenzunahme, die das Endprodukt vernichten könnte. Aus diesem Grund wird dem Ausgangsprodukt "Zirkoniumdioxid" ein metallisches Oxid (in diesem Fall Yttriumoxid) zugesetzt, was zu einer Stabilisierung führt.

Die von der Industrie an das Labor gelieferten "Grünlinge" sind nur vorgesintert, um eine gute Weiter­ver­arbeitung sicherzustellen. Nach Ausfräsen der entsprechenden Form wird mit einem weiteren Sintervorgang im Labor bei einer Temperatur von 1500° die endgültige Struktur erreicht.

Das Yttriumoxid ist verantwortlich für die Bildung und Stabilisierung einer Kristallstruktur, die zum größten Teil aus kubischem Zirkonoxid besteht. Die restlichen tetragonalen Phasenanteile können ein Risswachstum im fertig gebrannten Gerüst hemmen, dies allerdings nur einmal, von der tetragonalen in die monokline Struktur. Dieser Vorgang ist nicht zurückführbar.