Recyclage de biocéramiques en zircone issues des déchets des prothèses dentaires : étude des liens entre procédés, microstructures et propriétés
Résumé
L’essor des prothèses dentaires tout-céramique a conduit à une utilisation croissante de la zircone stabilisée à l’yttrium (3Y-TZP), biocéramique reconnue pour sa biocompatibilité, ses excellentes propriétés mécaniques et ses qualités optiques. La fabrication de ces prothèses repose sur l’usinage de blocs de zircone pré-frittés, suivi d’un frittage final de densification. Toutefois, ce procédé génère une quantité importante de déchets, pouvant atteindre près de 80 % de la masse initiale des blocs, constitués de chutes non usinées et de poudre, représentant un enjeu économique et environnemental majeur. Certaines études récentes, recensées dans la revue Yang et al., 2024[1] ont tenté de valoriser les déchets issus de l’usinage en les broyant puis en les réintégrant sous forme de poudre dans des mélanges commerciaux. Bien que prometteuses, ces approches présentent des résultats variables en termes de propriétés mécaniques et de stabilité cristalline Ce travail s’inscrit dans une démarche de recyclage de ces déchets, avec pour objectif de développer un procédé simple et reproductible permettant la revalorisation de blocs de zircone pré-frittés. Toutefois, l’obtention de céramiques aux performances élevées requiert un contrôle précis de l’ensemble des étapes d’élaboration. La substitution d’une poudre commerciale synthétisée par une poudre issue de déchets de blocs pré-frittés soulève ainsi des interrogations quant aux propriétés finales des matériaux obtenus et à leurs domaines d’application. Dans ce contexte, ce travail vise à étudier le comportement au broyage de blocs de zircone pré-frittés, ainsi que l’influence des poudres recyclées sur les étapes ultérieures de mise en forme et de frittage. Une étude préliminaire du broyage des blocs, réalisée en voie sèche et en milieu humide, permet d’analyser l’impact des paramètres de broyage sur les caractéristiques microstructurales et physicochimiques des poudres produites. L’objectif est d’optimiser les conditions de broyage et de façonnage en lien avec la microstructure initiale des blocs, puis d’évaluer le comportement au frittage des pièces élaborées par des procédés conventionnels. Différentes techniques de caractérisation sont mises en œuvre à chaque étape afin d’établir les relations entre les propriétés de la poudre recyclée, les paramètres de mise en œuvre et les microstructures et performances finales des céramiques obtenues. Références [1] Yang, H., Sun, L., Yu, H., Nugraha, A. P., Vanegas Sáenz, J. R., & Hong, G. (2024). Current prospect of dental zirconia recycling : A scoping review. Journal of Prosthodontic Research, 68(4), 522‑531. https://doi.org/10.2186/jpr.JPR_D_23_00186