✍ Scribed by M. Woydt; M. Engler; P. Moesle
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Minikugeln finden Anwendung in Lagern von Zahnarztbohrern. Diese Lager werden zusammen mit den Bohrspitzen heißdampfsterilisiert und werden daher ungeschmiert betrieben. In der vorliegenden Arbeit wird anhand von Raman Streuexperimenten gezeigt, dass durch Heißdampfsterilisationen in Y 2 O 3 stabilisierten ZrO 2 -Minikugel eine Phasenumwandlung von tetragonalem nach monoklinem ZrO 2 stattfindet. Diese Umwandlung fu ¨hrt letztendlich zu einem Versagen der ZrO 2 -Minikugel unter den tribologischen Beanspruchungen in einem Zahnarztbohrer. Werden die ZrO 2 -Minikugel dagegen durch CeO 2 stabilisiert, sind solche Phasenumwandlungen durch Heißdampfsterilisationen nicht zu beobachten. Anschließende tribologische Experimente belegen, dass im Sol-Gel Verfahren hergestellte, CeO 2 stabilisierte ZrO 2 -Minikugeln wa ¨lzbesta ¨ndig sind, wenn große Poren bei der Herstellung vermieden werden ko ¨nnen.
Schlu ¨sselworte: ZrO 2 , CeO 2 , Sol-Gel, Wa ¨lzen, Heißdampf, Sterilisation Mini-balls are used in bearings of dental drills. As the bearings as well as the drills are hot vapour sterilised, the bearings are operated under non-lubricated conditions. In the present study, Raman scattering experiments show that hot vapour sterilisations of Y 2 O 3 stabilised ZrO 2 -Mini-balls lead to a phase transition from tetragonal to monoclinic ZrO 2 . This phase transition finally causes the failure of ZrO 2 -Mini-balls under the tribological conditions typical for dental drills. If, however, the ZrO 2 -Mini-balls are stabilised using CeO 2 , such hot vapour sterilisation induced phase transitions could not be observed. Subsequent tribological experiments prove that CeO 2 stabilised ZrO 2 -Mini-balls, produced in a Sol-Gel process, are resistant to slip-rolling conditions, if large pores can be avoided.
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