Стоматологічний пломбувальний матеріал і спосіб одержання популяції частинок діоксиду цирконію

1. Композитний матеріал, що містить один або більше наповнювачів і полімеризовану полімерну основу, в якому зазначений один або більше наповнювачів містять принаймні один інгредієнт наповнювача; причому зазначений інгредієнт (інгредієнти) наповнювача знаходиться в метастабільній першій фазі та здатний зазнавати мартенситного перетворення у стабільну другу фазу, і об'ємне співвідношення між зазначеною стабільною другою фазою і зазначеною метастабільною першою фазою зазначеного інгредієнта (інгредієнтів) наповнювача складає принаймні 1,005. 2. Композитний матеріал за п.1, в якому зазначена полімерна основа при полімеризації та за відсутності якого б то не було компенсуючого ефекта з боку одного або більше інгредієнтів наповнювача викликає об'ємну усадку (DVre sin ) композитного матеріалу принаймні 0,50%, і зазначений композитний матеріал при полімеризації зазначеної полімерної основи і після фазового перетворення зазначеного інгредієнта (інгредієнтів) наповнювача демонструє загальну об'ємну усадку (DVtotal ) принаймні на 0,25% меншу, ніж некомпенсована об'ємна усадка (DVre sin ) , викликана полімерною основою. 3. Композитний матеріал за будь-яким із попередніх пунктів, який містить: 30-95%мас. одного або більше наповнювачів і 5-70%мас. полімеризованої полімерної основи. 4. Композитний матеріал за будь-яким із попередніх пунктів, який містить менше ніж 4%мас. розчинників і/або води. 5. Композитний матеріал, що містить один або більше наповнювачів і полімеризовану полімерну основу, в якому зазначені один або більше наповнювачів містять принаймні один інгредієнт наповнювача, причому зазначений інгредієнт (інгредієнти) наповнювача містить метастабільний діоксид цирконію в тетрагональній або кубічній кристаліч UA (21) a200612001 (22) 14.04.2005 (24) 10.06.2009 (86) PCT/DK2005/000258, 14.04.2005 (31) 60/562,246 (32) 15.04.2004 (33) US (31) 60/598,893 (32) 05.08.2004 (33) US (31) PA2004 00592 (32) 15.04.2004 (33) DK (31) PA2004 01188 (32) 05.08.2004 (33) DK (31) PA2005 00201 (32) 10.02.2005 (33) DK (46) 10.06.2009, Бюл.№ 11, 2009 р. (72) ВАН ЛЕЛІЄВЕЛЛЬ АЛЄКСАНДЕР, DK, АЛМДАЛЬ КРІСТОФФЕР, DK, ЛІНДЕРОТ СЕРЕН, DK, СЕРЕНСЕН БЕНТ ФРУЄРЛУНН, DK (73) ДЕНТОФІТ А/С, DK (56) WO 01/30307 A1, 03.05.2001 KHASANOV O ET AL: "The change of ysz nanoparticles crystalline structure by powerful ultrasound activation" SCIENCE AND TECHNOLOGY, 2003. PROCEEDINGS KORUS 2003. THE 7TH KOREA-RUSSIA INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON JUNE 28 - JULY 6, 2003, PISCATAWAY, NJ, USA,IEEE, vol. 1, 28 June 2003 (2003-06-28), pages 152-156, XP010651466 ISBN: 89-7868-618-6 DRUMMOND J L: "IN VITRO AGING OF YTTRIASTABILIZED ZIRCONIA" JOURNAL OF THE AMERICAN CERAMIC SOCIETY, AMERICAN CERAMIC SOCIETY, WESTERVILLE, OH, GB, vol. 72, no. 4, 1989, pages 675-676, XP001196975 ISSN: 0002-7820 KHASANOV O L ET AL: "Influence of the shape factor on efficiency of the green compact, ultrasonic compacting and properties of sintered zirconia ceramics" 27 June 2000 (2000-06-27), , PAGE(S) 321-324 , XP010509717 2 (19) 1 3 86971 4 ній фазі, і в якому зазначена полімерна основа при полімеризації і за відсутності якого б то не було компенсуючого ефекту з боку одного або більше інгредієнтів наповнювача викликає об'ємну усадку (DVre sin ) композитного матеріалу принаймні 0,50%, і в якому зазначений композитний матеріал при полімеризації зазначеної полімерної основи і після фазового перетворення зазначеного інгредієнта (інгредієнтів) наповнювача демонструє загальну об'ємну усадку (DVtotal ) принаймні на 0,25% меншу (а) забезпечення композитного матеріалу, що містить один або більше наповнювачів і полімеризовану полімерну основу, в якому зазначений один або більше наповнювачів містять принаймні один інгредієнт наповнювача, причому зазначений інгредієнт (інгредієнти) наповнювача знаходиться в метастабільній першій фазі та здатний зазнавати мартенситного перетворення у стабільну другу фазу, і об'ємне співвідношення між зазначеною стабільною другою фазою і зазначеною метастабільною першою фазою зазначеного інгредієнта (інгредієнтів) наповнювача складає принаймні 1,005; (b) надання можливості полімерній основі полімеризуватися і тверднути, і надання можливості інгредієнту (інгредієнтам) наповнювача зазнавати мартенситного перетворення із зазначеної першої метастабільної фази у зазначену другу стабільну фазу. 12. Спосіб за п.11, в якому мартенситне перетворення інгредієнта (інгредієнтів) наповнювача ініціюють за допомогою ультразвуку. 13. Спосіб за будь-яким із пп.11-12, в якому полімеризацію полімерної основи ініціюють за допомогою ультразвуку. 14. Спосіб за п.11, в якому мартенситне перетворення інгредієнта (інгредієнтів) наповнювача ініціюють за допомогою хімічного тригера. 15. Спосіб за будь-яким із пп.11-14, в якому композитний матеріал є матеріалом, як визначено за будь-яким із пп.1-10. 16. Композитний матеріал за будь-яким із пп.1-10 для застосування в медицині, зокрема у стоматології. 17. Спосіб одержання популяції частинок діоксиду цирконію, що мають середній розмір у межах 502000нм і BET площу поверхні в межах 10-250м2/г, причому зазначені частинки знаходяться в метастабільній першій фазі та здатні зазнавати мартенситного перетворення у стабільну другу фазу, і зазначений спосіб включає стадію формування суспензії порошку дрібних тетрагональних кристалів діоксиду цирконію в сильній водній основі та нагрівання суспензії до температури в межах 150200°С. 18. Спосіб за п.16, в якому суспензію нагрівають протягом періоду часу, що складає не менше 2 годин. Даний винахід стосується композитного матеріалу, що демонструє низьку або навіть дуже малу об'ємну усадку при затвердінні або навіть незначне розширення (наприклад, до 0,5%), зокрема, до композитних матеріалів у формі стоматологічних пломбувальних матеріалів. Даний винахід стосується також способу контролю об'ємної усадки композитного матеріалу при затвердінні, і способу реконструкції зуба. Даний винахід стосується також ультразвукового затвердіння стоматологічних пломбувальних матеріалів. Даний винахід стосу ється також популяції частинок діоксиду цирконію і способів виготовлення зазначених частинок діоксиду цирконію. Звичайно, коли полімеризовані полімерні основи (наприклад, мономери або суміші мономерів) полімеризуються, спостерігається усадка. Як було зазначено, наприклад, у ["Ring-Opening Polymerization with Expansion in volume", William J. Bailey et al., симпозіум ACS 59, №4, сторінки 38-59 (1977p.)], найбільша частина критичної усадки спостерігається після точки гелеутворення у зши ніж некомпенсована об'ємна усадка (DVre sin ) , викликана полімерною основою. 6. Композитний матеріал за п.5, який містить: 30-95%мас. одного або більше наповнювачів і 5-70%мас. полімеризованої полімерної основи. 7. Композитний матеріал за будь-яким із пп.5-6, який містить менше ніж 4%мас. розчинників і води. 8. Композитний матеріал за будь-яким із попередніх пунктів, який являє собою стоматологічний пломбувальний матеріал. 9. Стоматологічний пломбувальний матеріал за п.8, в якому інгредієнт (інгредієнти) наповнювача в композитному матеріалі містить діоксид цирконію (ZrO2) у метастабільній тетрагональній або кубічній кристалічній фазі. 10. Стоматологічний пломбувальний матеріал за п.9, який складається з: 40-85 % мас. одного або більше наповнювачів, де зазначені один або більше наповнювачів містять принаймні один інгредієнт наповнювача, причому зазначений інгредієнт (інгредієнти) наповнювача містить метастабільний діоксид цирконію в тетрагональній або кубічній кристалічній фазі; 15-60%мас. полімеризованої полімерної основи, причому зазначена полімерна основа базується на одній або більше сполук, вибраних із групи, що складається з метакрилової кислоти (МА), метилметакрилату (ММА), 2-гідроксіетилметакрилату (НЕМА), триетиленглікольдиметакрилату (TEGDMA), біс-фенол-А-гліцидилдиметакрилату (BisGMA), біс-фенол-А-пропілдиметакрилату (BisPMA), уретандиметакрилату (UEDMA) і НІМА, конденсованого з бутантетракарбоновою кислотою (ТСВ); 0-5%мас. добавок і 0-4%мас. розчинників і/або води. 11. Спосіб контролю об'ємної усадки композитного матеріалу при затвердінні, який включає стадії: 5 тих матеріалах, або коли мономер-полімерна суміш досягає температури склування в лінійних термопластичних матеріалах. Дана публікація також відзначає, що для багатьох видів використання в технології полімерів бажано, щоб полімеризація супроводжувалася майже нульовою усадкою або навіть розширенням. Прикладами галузей, в яких майже нульова усадка є бажаною, є: недеформовані композити, що герметизують смоли, антиблікові покриття, зв'язуючі агенти для твердих пропелентів, матеріали для відтисків, монтажних клеїв. Матеріали з нульовою усадкою знаходять особливе застосування в технології R.I.M. (реакційно-формувальній технології). Однак, навіть розширення може бути бажаним у таких галузях як точне лиття, суперклеї, попередньо напружені пластмаси, матеріали з наповнювачем із каменя, еластомерні герметики і стоматологічні пломбувальні матеріали. Стоматологічні пластичні пломбувальні матеріали основані на принципі полімеризації полімерних основ, включаючи мономери або олігомери. Коли пластичний стоматологічний пломбувальний матеріал полімеризується, може спостерігатися усадка. Це означає, що між зубом і пломбою утворюється маленька мікротріщина. Тріщина може викликати вторинний карієс або зміну кольору пластмасової пломби. Мікротріщини викликають деградацію механічних властивостей композитного матеріалу. В області кісткового цементу усадка створює пористі структури між кістковим цементом та імплантованим цементом. Це також може викликати деградацію механічних властивостей і відторгнення імплантатів. В області матеріалів для відбитків усадка може викликати проблеми з розмірами, через які протези можуть не підійти. Таким чином, очевидно, що було б корисним використати матеріали наповнювачів, які будуть перешкоджати усадці, що звичайно спостерігається при затвердінні полі меризованих полімерних основ, і які можна використати в процесах полімеризації (тобто, необмежуваних за термічною обробкою для практичних цілей). Діоксид цирконію скрізь використовують як інгредієнт наповнювача в композитних матеріалах, наприклад, у стоматологічних матеріалах. Діоксид цирконію може існувати в трьох головних кристалічних фазах: тетрагональній фазі, кубічній фазі та моноклінній фазі. Питомий об'єм (густина-1) трьох фаз становить 0,16, 0,16 і 0,17см3/г, відповідно. Даний винахід забезпечує елегантне розв'язання проблем з усадкою, зокрема, проблем з усадкою, існуючих при використанні стоматологічних композитних матеріалів. Головні особливості винаходу стосуються композитних матеріалів, і, зокрема, стоматологічних пломбувальних матеріалів. Інші головні особливості винаходу стосуються способу контролю об'ємної усадки композитного матеріалу при затвердінні і способу реконструкції зуба. Ще одні особливості стосуються композитного матеріалу, описаного в цьому документі для застосування в медицині, зокрема у галузі стоматології, і застосування інгредієнта наповнювача для 86971 6 виготовлення композитного матеріалу для реконструкції зуба у ссавця. Ще одні особливості стосуються популяцій частинок діоксиду цирконію і способів їх виготовлення. Фіг. ілюструє реконструкцію корінного зуба способом за даним винаходом. Як згадувалося вище, цей винахід, крім всього іншого, стосується нового композитного матеріалу, придатного для таких видів використання, для яких об'ємна усадка при затвердінні матеріалу є небажаною або навіть забороняється. Конкретніше, даний винахід стосується нового композитного матеріалу, що включає один або більше наповнювачів і полімеризовану полімерну основу, в якому зазначений один або більше наповнювачів включають принаймні один інгредієнт наповнювача; зазначений інгредієнт (інгредієнти) наповнювача знаходиться в метастабільній першій фазі та здатний зазнавати мартенситного перетворення в стабільну другу фазу; об'ємне співвідношення між зазначеною стабільною другою фазою і зазначеною метастабільною першою фазою зазначеного інгредієнта (інгредієнтів) наповнювача складає принаймні 1,005. Особливою ознакою даного винаходу є те, що мартенситне перетворення інгредієнта (інгредієнтів) наповнювача може провокуватися тригерним механізмом (див. далі, нижче). Добре відомо, що багато полімерних смол (також див. нижче) демонструють об'ємну усадку при їх затвердінні. Таким чином, особливою ознакою даного винаходу є наявність інгредієнта наповнювача, який буде зменшувати або усувати об'ємну усадку, що викликається полімеризованою полімерною основою, або навіть протидіяти зазначеній об'ємній усадці до такого ступеня, що композитний матеріал демонструє корисне об'ємне розширення при затвердінні полімерної смоли. Таким чином, у переважному варіанті здійснення композитного матеріалу полімерна основа, при полімеризації і за відсутності якого б то не було компенсуючого ефекту з боку одного або більше інгредієнтів наповнювача, викликає об'ємну усадку (AVresin) композитного матеріалу принаймні 0,50%; і в якому зазначений композитний матеріал, при полімеризації зазначеної полімерної основи і після фазового перетворення зазначеного інгредієнта (інгредієнтів) наповнювача, демонструє загальну об'ємну усадку (AVtotal) принаймні на 0,25% менше, ніж некомпенсована об'ємна усадка (AVresin), викликана полімерною основою. Конкретніше, об'ємна усадка (AVresin) складає принаймні 1,00%, наприклад, принаймні 1,50%, а загальна об'ємна усадка (AVtotal) складає принаймні на 0,50% менше, наприклад, на 1,00% менше, ніж некомпенсована об'ємна усадка. Альтернативно, даний винахід стосується композитного матеріалу, що включає один або більше наповнювачів і полімеризовану полімерну основу, в якому зазначені один або більше наповнювачів включають принаймні один інгредієнт наповнювача; зазначений інгредієнт (інгредієнти) наповнювача включає метастабільний діоксид цирконію в тетрагональній або кубічній кристаліч 7 ній фазі; в якому зазначена полімерна основа, при полімеризації і за відсутності якого б то не було компенсуючого ефекту з боку одного або більше інгредієнтів наповнювача, викликає об'ємну усадку (AVresin) композитного матеріалу принаймні 0,50%; і в якому зазначений композитний матеріал, при полімеризації зазначеної полімерної основи і після фазового перетворення зазначеного інгредієнта (інгредієнтів) наповнювача, демонструє загальну об'ємну усадку (AVtotal) принаймні на 0,25% меншу, ніж некомпенсована об'ємна усадка (AVresin), викликана полімерною основою. Композитний матеріал звичайно включає 595% або 10-90% мас. одного або більше наповнювачів і 5-95% або 10-90% мас. полімеризованої полімерної основи, зокрема 30-95% або 30-90% мас. одного або більше наповнювачів і 5-70% або 10-70% мас. полімеризованої полімерної основи. Із розрахунку за об'ємом, композитний матеріал звичайно включає 20-80об.% одного або більше наповнювачів і 20-80об.% полімеризованої полімерної основи, наприклад, 25-80об.% або 2575об.% одного або більше наповнювачів і 2575об.% полімеризованої полімерної основи. Переважно, композитний матеріал практично не містить розчинників і води. Під виразом "практично не містить розчинників і води" мається на увазі, що композитний матеріал включає менше ніж 4,0%, наприклад, менше ніж 1,0% або менше ніж 0,5% мас. розчинників і/або води. Наповнювач/Інгредієнт наповнювача З урахуванням вищесказаного, очевидно, що один або більше наповнювачів і, зокрема, один або більше інгредієнтів наповнювача являють собою важливі складові композитного матеріалу. Наповнювачі часто використовуються з полімерними матеріалами з метою забезпечення бажаних механічних властивостей зазначених матеріалів, наприклад, абразивна стійкість, непрозорість, колір, рентгеноконтрастність, твердість, міцність при стисканні, модуль стискання, міцність на вигин, модуль вигину і т.п. Термін "наповнювач" потрібно розуміти у звичайному значенні, і наповнювачі, що звичайно використовуються в композитних матеріалах у комбінації з полімером, також є придатними в даному контексті. Полімеризована полімерна основа (див. далі), можна сказати, складає "безперервну" фазу, в якій диспергований наповнювач. Показовими прикладами наповнювачів є сульфат барію (BaSO4), карбонат кальцію (СаСО3), гідроксид магнію (Mg(OH)2), кварц (SiO2), діоксид титану (ТіО2), діоксид цирконію (ZrO2), оксид алюмінію (Аl2О3), оксид лантану (Lа2О3), колоїдний кремнезем, діоксид кремнію-діоксид цирконію, діоксид кремнію-діоксид титану, оксид барію (ВаО), барієве магнезіальне алюмосилікатне скло, барієве алюмоборосилікатне скло (BAG), баріє-, стронціє- або цирконієвмісне скло, подрібнене стекло, тонкодисперсні YtF3 або YbF5, скловолокно, металеві сплави і т. ін. Оксиди металів, наприклад, діоксид титану (ТiO2) і діоксид цирконію (ZrO2), оксид алюмінію (Аl2О3), оксид лантану (La2O3), складають особливо придатну групу наповнювачів для 86971 8 застосування в композитних матеріалах за даним винаходом. Масовий вміст одного або більше наповнювальних матеріалів у композитному матеріалі звичайно знаходиться в межах 5-95% або 10-90%, таких як 30-95%, таких як 40-95%, наприклад, 6095%. Потрібно розуміти, що комбінація двох або більше наповнювачів може бути бажаною, оскільки розподіл частинок за розмірами у наповнювачі (наповнювачах) може бути досить широким, щоб забезпечити щільну упаковку наповнювача, і, таким чином, полегшити введення великої кількості наповнювачів у композитний матеріал. Звичайно композитні матеріали мають розподіл одного або більше розмірів тонких частинок плюс мікротонкий наповнювач і/або наповнювач нанорозмірів (515%). Зазначений розподіл робить можливою більш ефективнішу упаковку, оскільки частинки менших розмірів заповнюють простори між великими частинками. Це дозволяє доводити вміст наповнювача, наприклад, до 77-87% мас. Прикладом одного наповнювача з розподілом за розмірами буде 0,4мкм структурний мікронаповнювач, що має такий розподіл: 10% мас. частинок наповнювача мають середній розмір частинок, менший ніж 0,28мкм; 50% мас. частинок наповнювача мають середній розмір частинок, менший ніж 0,44мкм; 90% мас. частинок наповнювача мають середній розмір частинок, менший ніж 0,66мкм. Звичайно розмір частинок наповнювача (наповнювачів) знаходиться в межах 0,01-50мкм, таких як межі 0,02-25мкм, і може включати наповнювач нанорозмірів, що має розміри частинок максимум 100нм. У деяких варіантах здійснення даного винаходу розмір частинок наповнювача (наповнювачів) знаходиться в межах 0,2-20мкм, із вмістом дуже дрібних частинок близько 0,04мкм. Наприклад, досить великі частинки наповнювача можна використати в комбінації з аморфним кремнеземом, щоб забезпечити щільну упаковку наповнювачів. Термін "розмір частинок" означає найменше вимірювання розглядуваного матеріалу, що складається з частинок. У разі сферичних частинок діаметр є "розміром частинок", у той час як ширина є "розміром частинок" у разі матеріалу, що складається з частинок у формі волокна або голки. Слід розуміти, що важливою ознакою зазначених частинок є дійсний розмір кристалів, оскільки розмір кристалів (а не розмір частинок) буде визначальним для переважної кристалічної фази за даних умов (також див. нижче). У тому варіанті здійснення даного винаходу, в якому композитний матеріал призначається для застосування в стоматології, особливо придатними наповнювачами є діоксид цирконію, аморфний кремнезем, подрібнене баріє-, стронціє- або цирконієвмісне скло, подрібнене травлене кислотою скло, тонкодисперсні YtF3 або YbF5, скловолокна і т.ін. Один або більше наповнювачів включають принаймні один інгредієнт наповнювача. Термін "інгредієнт наповнювача" означає наповнювач або фракцію наповнювача, які мають певні фізичні властивості, а саме, властиву ним здатність ком 9 пенсувати (розширенням) об'ємну усадку, викликану полімеризацією і затвердінням полімерної основи. Таким чином, визначений наповнювач, наприклад, діоксид цирконію, може бути включений у композитний матеріал, і визначена фракція частинок зазначеного наповнювача може мати особливі фізичні властивості, тобто, існувати в метастабільній кристалічній фазі (див. далі), і, таким чином, являти собою інгредієнт наповнювача. Розмір частинок інгредієнта (інгредієнтів) наповнювача звичайно знаходиться в межах 0,0150мкм. Інгредієнт (інгредієнти) наповнювача звичайно знаходиться в межах 20-100% від загальної маси одного або більше наповнювачів, наприклад, 30100%, таких як 40-100% або 50-100%. При розрахунку за загальною масою композитного матеріалу, інгредієнт (інгредієнти) наповнювача звичайно знаходиться в межах 15-90% від загальної маси композитного матеріалу, наприклад, 25-90%, таких як 30-90%, конкретніше, 6085%. Один або більше інгредієнтів наповнювача знаходяться в метастабільній першій фазі, здатні зазнавати мартенситного перетворення в стабільну другу фазу; об'ємне співвідношення між зазначеною стабільною другою фазою і зазначеною метастабільною першою фазою зазначеного інгредієнта (інгредієнтів) наповнювача складає принаймні 1,005, наприклад, принаймні 1,01, або навіть принаймні 1,02, або принаймні 1,03. У даному контексті термін "метастабільна перша фаза" означає, що інгредієнт наповнювача, який існує у зазначеній фазі, має вільну енергію, яка вище вільної енергії другої фази, і що бар'єр активації (F*) повинен бути подоланий раніше, ніж може статися перетворення першої фази (високоенергетичний стан) у другу фазу (низькоенергетичний стан). Таким чином, фазове перетворення не відбувається спонтанно. Фазове перетворення є мартенситним, що за визначенням означає, що кристалічна структура інгредієнта наповнювача не потребує додаткових атомів, щоб відбулося перетворення. Таким чином, перетворення може бути дуже швидким, майже миттєвим. Вираз "вільна енергія" стосується суми вільних енергій маси частинок, поверхні частинок і натягу. Для найбільш практичних цілей необхідно брати до уваги тільки вільні енергії маси частинок і поверхні частинок. Таким чином, при розгляді різних матеріалів як потенційних інгредієнтів наповнювача, важливо брати до уваги три головних вимоги: 1. Перша вимога до інгредієнта наповнювача полягає в тому, що його друга кристалічна фаза, у вибраних межах розмірів частинок, повинна бути "стабільною" за "стандартних" умов, тобто при нормальному тиску (101,3кПа) і принаймні одній температурі в межах 10-50°С, тобто, які відповідають умовам, за яких буде використовуватися продукт. 2. Друга вимога до інгредієнта наповнювача полягає в тому, що метастабільна перша кристалі 86971 10 чна фаза інгредієнта наповнювача може існувати за тих самих "стандартних" умов. 3. Третя вимога до інгредієнта наповнювача полягає в тому, що питоме об'ємне співвідношення між зазначеною стабільною другою фазою і зазначеною метастабільною першою фазою зазначеного інгредієнта (інгредієнтів) наповнювача повинна складати принаймні 1,005. Вираз "стабільна" стосується фази, яка не трансформується спонтанно за умов, що необхідні для перетворення інгредієнта наповнювача з першої метастабільної фази. Інгредієнти наповнювача, суттєві для даного контексту, включають особливі кристалічні форми деяких із наповнювачів, згаданих вище, зокрема, наповнювачів, що являють собою оксиди металів. Досить придатним їхнім прикладом є ZrO2 (див., зокрема, розділ "Популяції частинок діоксиду цирконію", нижче). Діоксид цирконію може існувати в трьох головних кристалічних фазах: тетрагональній фазі, кубічній фазі та моноклінній фазі. Питомий об'єм (густина-1) трьох фаз становить 0,16, 0,16 і 0,17см3/г, відповідно. Таким чином, моноклінна (друга фаза) і одна з двох перших фаз (перша фаза) мають об'ємне співвідношення вище, ніж 1,005 (тобто, 1,045 і 1,046, відповідно). Тетрагональна і кубічна фази мають вищу об'ємну енергію, ніж моноклінна фаза, за стандартних умов. Показовими прикладами інгредієнтів наповнювача є: Діоксид цирконію в метастабільній тетрагональній фазі (питомий об'єм 0,16см3/г), яка може трансформуватися в моноклінну фазу (питомий об'єм 0,17см3/г) (об'ємне співвідношення 1,045). Діоксид цирконію в метастабільній кубічній фазі (питомий об'єм 0,16см3/г), яка може трансформуватися в моноклінну фазу (питомий об'єм 0,17см3/г) (об'ємне співвідношення 1,046). Полуторні оксиди лантанідів (Ln2О3), де Ln= від Sm до Dy. Трансформуються з моноклінної фази в кубічну фазу при 600-2200°С, з об'ємним розширенням 10%. Сульфід нікелю (NiS). Трансформується з ромбоедричної в гексагональну фазу при 379°С, з об'ємним розширенням 4%. Густина 5,34г/мл. Двокальцієвий силікат (беліт) (Ca2SiO4). Трансформується з моноклінної фази в орторомбічну фазу при 490°С, з об'ємним розширенням 12%. Густина 3,28г/мл. Борат лютецію (LuBO3). Трансформується з гексагональної в ромбоедричну фазу при 1310°С, з об'ємним розширенням 8%. Поверхнева енергія тетрагональної фази діоксиду цирконію нижче, ніж у моноклінної фази при стандартній температурі і тиску, внаслідок чого виходять стабільні тетрагональні (чисті) кристали діоксиду цирконію при кімнатній температурі. Кристали повинні бути маленькими (