This study aimed to improve the colloidal stability of yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystalline (Y-TZP)
suspension through colloidal processing to obtain highly translucent Y-TZP. Agglomeration is often the main complication
in the processing of nanosized Y-TZP as it deteriorates mechanical and optical properties. Thus, colloidal processing
is necessary to mitigate the agglomeration in Y-TZP. The colloidal stability of Y-TZP suspension plays a key role for the
success of colloidal processing. In this study, colloidal processing was conducted at several stages, namely, dispersant
addition, pH adjustment and sedimentation. Changes in particle size and zeta potential at various stages were recorded.
The suspensions were then slip-casted to form green bodies. Green bodies were sintered and characterized for density
and translucency. The results showed that dispersant addition followed by pH adjustment effectively dispersed soft
agglomerates by introducing electrosteric stabilization, whereas sedimentation successfully segregated hard agglomerates
and contributed excellent colloidal stability. With high colloidal stability, the translucency of Y-TZP was improved by
approximately 30%. This study demonstrated different colloidal processing stages and proved that high colloidal stability
and fine particle size are vital to produce highly translucent Y-TZP.
Hidroksiapatit (HA) adalah sejenis kalsium fosfat yang merupakan komposisi kepada kebanyakan fasa mineral tulang dan enamel gigi. HA bersifat bioserasi dan berkonduksi osteo selain mempunyai afiniti biologi dan kimia yang bagus untuk tisu tulang. Dengan ciri tersebut, HA diguna secara luas sebagai graf tulang dan bahan salut bagi implan tisu keras manusia. Walau bagaimanapun, kerapuhan dan keliatan patah yang rendah HA tersinter menghadkan penggunaannya dalam aplikasi bebanan yang tinggi. Kajian ini tertumpu kepada mengenal pasti kesan atmosfera sinteran dengan gas nitrogen (N2) ke atas sifat mekanik HA untuk aplikasi pergigian. Serbuk nano HA dicirikan dengan menggunakan mikroskop elektron pancaran. Cakera silinder HA dihasilkan dengan kaedah penekanan ekapaksi. Kemudian, cakera silinder HA dikenakan tekanan isostatik sejuk dan disinter dalam dua atmosfera sinteran yang berbeza iaitu sinteran dalam gas N2 dan sinteran dalam udara pada suhu 1300°C. Ketumpatan, mikrostruktur, kestabilan fasa dan mikrokekerasan HA tersinter dicirikan. Secara keseluruhan, sinteran dengan menggunakan gas N2 menyebabkan pertumbuhan saiz butiran yang lebih besar dengan ketumpatan relatif dan mikrokekerasan yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan atmosfera sinteran dalam udara. Dalam kajian ini, HA yang disinter dengan menggunakan gas N2 pada suhu 1300°C menunjukkan mikrostruktur yang lebih tumpat, ketumpatan relatif (94%) dan mikrokekerasan (4.07 GPa) yang lebih tinggi jika berbanding dengan sinteran dalam udara tanpa penguraian HA. Kesimpulannya, penggunaan atmosfera sinteran dengan menggunakan gas N2 pada suhu 1300°C dapat meningkatkan sifat kekerasan Vickers nanokomposit HA dengan mikrostruktur yang padat.