Welche Aussage über die Tieftemperaturdegradation, die bei Hüftköpfen künstlicher Hüftgelenke aus yttriumoxid-teilstabilisiertem Zirkonoxid (Y-TZP) zum Problem wurde, trifft zu?

Lösung: A. In feuchter Umgebung wandelt die tetragonale Phase von der Oberfläche her unter Volumenzunahme in die monokline um; die Oberfläche wird rau, die Festigkeit sinkt

Y-TZP verdankt seine hohe Zähigkeit der Umwandlungsverstärkung: Metastabile tetragonale Körner wandeln unter der Spannung an einer Rissspitze in die monokline Phase um und dehnen sich dabei aus. In feuchter Umgebung schreitet die Umwandlung tetragonal → monoklin jedoch auch bei so niedrigen Temperaturen wie der Körpertemperatur langsam von der Oberfläche her fort. Die Volumenzunahme von etwa 4 % erzeugt an der Oberfläche Mikrorisse und Kornausbrüche; die Oberfläche wird rau, und Festigkeit und Verschleißfestigkeit sinken. Dies ist die Tieftemperaturdegradation (hydrothermale Alterung); bestimmte Herstellungsbedingungen beschleunigten die Umwandlung, und Brüche künstlicher Hüftköpfe wurden zum Problem. Deshalb wurden unter anderem Verbundwerkstoffe aus Aluminiumoxid und Zirkonoxid entwickelt. Eine Umwandlung in die kubische Phase findet bei niedriger Temperatur nicht statt und steigert auch nicht die Wirkung der Umwandlungsverstärkung. Lochkorrosion ist eine Korrosion, bei der die Passivschicht eines Metalls örtlich zusammenbricht; sie ist kein Schädigungsmechanismus oxidischer Keramiken.