WO2001080917A2

WO2001080917A2 - Composant biomedical en zircone dopee a l'yttrium

Info

Publication number: WO2001080917A2
Application number: PCT/FR2001/001284
Authority: WO
Inventors: Bernard Cales; Laurence Blaise; Franceline Villermaux
Original assignee: Saint-Gobain Ceramiques Avancees Desmarquest
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2001-11-01
Also published as: CZ20023898A3; WO2001080917A3; AU5641701A; FR2808200A1; US20020031675A1; JP2003530970A; EP1276517A2

Abstract

Un composant biomédical constitué d'une céramique de zircone tétragonale dopée à l'oxyde d'yttrium, comprend au moins 90% en moles de zircone et au moins 2,1 % en moles d'oxyde d'yttrium Y203, entre 0,01 % et 1 % en poids d'alumine AI203, cette céramique de zircone présentant une densité d'au moins 99 % de la densité théorique, une taille moyenne des grains, mesurée par la méthode d'interception linaire, non supérieure à 1νm et une répartition homogène de l'oxyde d'yttrium.

Description

Composant biomédical en zircone dopée à ryttrium présentant une grande résistance à la dégradation à basse température, et son procédé de préparation

CONTEXTE DE L'INVENTION :

La zircone partiellement stabilisée et plus particulièrement la zircone tétragonale stabilisée à l'oxyde d'yttrium (abréviation anglaise : YTZP - pour Yttria Tetragonal Zirconia, Partially (Stabilized)) a été utilisée avec succès comme matériau pour des prothèses biomédicales (voir notamment Piconi C, Maccauro G : Zirconia as a ceramic biomaterial. Biomaterials 20:1-25, 1999 ; ou encore Cales B, Stefani Y: Yttria-Stabilized Zirconia for Improved Orthopédie Prostheses. In Wise DL, Trantolo DJ, Altobelli DE, et al (eds). Encyclopédie Handbook of Biomaterials and Bioengineering. Vol 1B. New York, Marcel Dekker 415-452 1995). L'utilisation de zircone YTZP contenant des additions d'alumine (c'est à dire de l'oxyde d'aluminium AI2O3) est décrite dans divers documents (voir notamment Inagaki K, Okumura F, Sakaki T, Corrosion résistance of Partially Stabilized Zirconia, J. Tosoh Res. 35, 1, 37-43 1991; ou Tsubakino H, Nozato R, Hamamoto M, Effect of Alumina addition on the tetragonal-to-Monoclinic phase transformation in Zirconia-3 mol% yttria, J. Am. Ceram. Soc. 74[2] 440- 443 (1991)). Toutefois, tous ces documents décrivent la formation de cette zircone par frittage sans pression, en une seule étape à partir de la pièce en zircone crue. Si une seule étape de frittage sans pression est utilisée pour le processus de densification, alors des temps de maintien très longs lors du frittage sont requis pour atteindre une forte densité (par exemple supérieure à 99% de la densité théorique). Dans ces conditions, un grossissement granulaire est observé dans la pièce frittée et les grains de zircone dépassent en moyenne, de façon indésirable, la taille de 1 μm.

Par ailleurs, il existe plusieurs documents concernant des zircones YTZP dans lesquels un frittage en deux étapes est effectué, avec un premier frittage sans pression suivi d'un frittage complémentaire par compression frittage sans pression suivi d'un frittage complémentaire par compression isostatique à chaud (HIP) (voir notamment T. Masaki, K. Nakajima, K. Shinjo, J. mat Sci. Letters 5, 1115-1118 1986; H. Reh, Interceram 6, 56-63 1986; ou encore J-Y Kim, N. Uchida, K. Uematsu, J. Ceram Soc Japan, 100323-326 1992). Cependant, il apparaît qu'aucun de ces documents ne mentionne la possibilité d'une addition d'alumine.

On connaît également des composants biomédicaux en zircone YTZP fabriqués par densification de pièces crues, elles mêmes réalisées à partir de particules de zircone contenant un dépôt d'oxyde d'yttrium (W. Burger, HG Richter, C. Piconi et al.. In Andersson ÔH, Happonen RP, Yli-Urpo A (eds). Bioceramics 7. Oxford, Butterworth-Heinemann 389-394,- 1994). Dans cette poudre de zircone, l'addition d'oxyde d'yttrium se fait par dépôt d'oxyde d'yttrium autour des particules de zircone, contrairement aux autres poudres pour lesquelles le mélange zircone-oxyde d'yttrium est obtenu par co-précipitation. Cependant, cette méthode de préparation ne permet pas d'obtenir une homogénéité suffisante de la répartition d'oxyde d'yttrium dans la pièce en zircone frittée, car l'oxyde d'yttrium est principalement concentré à la surface des particules de zircone.

Malgré la grande résistance mécanique et la forte ténacité des zircones YTZP, ces matériaux sont connus également pour présenter une dégradation des propriétés mécanique (connue sous l'appellation anglaise LTD [Low Température Dégradation]) lors de l'exposition à la vapeur d'eau à des températures comprises entre 150 et 500°C. Une des hypothèses sur l'origine de cette dégradation est la réaction de l'eau avec les liaisons Zr-O-Zr de la céramique. Cette réaction induit une transformation de la structure cristalline des grains de zircone de la phase tétragonale vers la phase monoclinique. Cette transformation est aussi accompagnée par une augmentation de la structure cristalline d'environ 4% en volume, qui se traduit par une microfissuration de la pièce en zircone et une diminution de la résistance mécanique. RESUME DE L'INVENTION :

L'invention a pour objet de pallier les inconvénients des solutions connues, c'est à dire a pour objet un matériau de zircone YTZP présentant une grande résistance à la dégradation LTD, en ayant une densité proche de la densité théorique, et une bonne homogénéité de la répartition de l'oxyde d'yttrium.

En effet, malgré les enseignements de l'état de la technique, l'inventeur a constaté qu'un matériau en zircone dopée à l'oxyde d'yttrium, en particulier une zircone YTZP, présentant une grande résistance à la dégradation LTD peut être obtenu: en utilisant une poudre de zircone dopée^, à l'oxyde d'yttrium obtenue par co-précipitation, en ajoutant une faible quantité de poudre d'alumine (par exemple entre environ 0,05% et 1 % en poids), - en réalisant une pièce crue à partir du mélange de poudres, en frittant sans pression la pièce crue, et en soumettant la pièce frittée à une étape de densification complémentaire par compression isostatique à chaud (HIP).

Lorsque ces étapes sont mises en oeuvre, il est constaté que la pièce céramique en résultant présente une plus grande résistance à la dégradation (LTD) que les céramiques obtenues suivant les méthodes traditionnelles décrites précédemment.

Sans vouloir se référer à une théorie, il est considéré que l'utilisation d'une poudre obtenue par co-précipitation est meilleure car elle procure un meilleur degré d'homogénéité (au niveau microscopique) dans la répartition de l'oxyde d'yttrium dans la zircone dense, il a été montré que la résistance à la dégradation (LTD) est fonction de la teneur en oxyde d'yttrium, de sa répartition, du diamètre des grains de zircone, de la densité et de la population de défauts (Calés et al. J. Biomed. Mat. Res., 28, 619-624, 1994). C'est pourquoi, aux fins de la présente invention, des poudres co-précipitées de zircone et d'oxyde d'yttrium sont utilisées avec une répartition homogène de l'oxyde d'yttrium dans la zircone. Sans vouloir se référer à une théorie, il est considéré que l'addition d'une faible quantité d'alumine dans la pièce crue a pour effet de modifier la microstructure de la pièce céramique frittée et d'augmenter ainsi sa résistance à la dégradation (LTD). Sans vouloir se référer à une théorie, il est considéré que le recours à la compaction isostatique à chaud pour assurer une densification totale (de préférence à un frittage avec palier prolongé) permet de limiter la croissance granulaire de la zircone dont les grains reste en moyenne inférieur en taille à 1 μm. En conséquence, conformément à la présente invention, il est proposé un composant biomédical constitué d'une céramique de. zircone tétragonale dopée à l'oxyde d'yttrium, comprenant au moins 90% en moles de zircone et au moins 2,1 % en moles d'oxyde d'yttrium Y2O3, entre 0,01 % et 1 % en poids d'alumine AI2O3, cette zircone présentant une densité d'au moins 99% de la densité théorique, une taille moyenne des grains, mesurée par la méthode d'interception linaire, non supérieure à 1 μm et une répartition homogène de l'oxyde d'yttrium.

De manière préférée, cette zircone est stabilisée sous forme tétragonale par 2,5 % à 3,5 % en moles d'oxyde d'yttrium Y2O3. La céramique de zircone YTZP de la présente invention est caractérisée par une grande résistance à la dégradation (LTD). Ainsi, cette céramique présente un taux de phase monoclinique en surface de moins de 10% en volume (avantageusement inférieur à 8% en volume, préférentiellement inférieur à 5% en volume) après 5 cycles d' exposition à la vapeur d'eau à 134°C sous 2 bars de pression et pendant 20 heures, soit pour un total d'exposition de 100 heures.

Selon des dispositions préférées de l'invention, éventuellement combinées : la céramique contient entre 96,5 % et 97,5 % en moles de zircone, - la teneur en alumine est comprise entre 0,05 % et 0,15 % en poids, la céramique présente une densité d'au moins 99,5 % de la densité théorique, la céramique présente une surface ayant une rugosité Ra inférieure à 10 nm, la taille moyenne de grains est inférieure à 0,5 microns. Le composant précité est avantageusement une tête de prothèse de hanche, un insert pour une cupule acétabulaire, un plateau tibial, un composant fémoral de prothèse de genou, un disque intervertébral ou un composant pour prothèse dentaire.

- DESCRIPTION DE L'INVENTION :

Des objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exemple illustratif non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est un graphique montrant l'évolution de la teneur en phase monoclinique en fonction de la durée de traitement autoclave (en h à 134°C sous 2 bars) de têtes fémorales fabriquées avec une zircone classique et avec des zircones selon l'invention, et la figure 2 est un exemple de composant biomédical, au sein d'une prothèse de hanche.

Aux fins de la description de la présente invention, la teneur en phase monoclinique à la surface de la céramique de zircone est définie comme la teneur en phase monoclinique mesurée par diffraction des rayons-X (raie CuKα, profondeur de pénétration de 5 nm); la rugosité de surface Ra est mesurée par interférométrie optique; la teneur en oxyde d'yttrium de la zircone YTZP est définie en % molaire et est calculée seulement sur la base des fractions molaires de l'oxyde d'yttrium par rapport à la somme zircone+oxyde d'hafnium (impureté)+ oxyde d'yttrium. La teneur en zircone est considérée inclure la contamination classique par l'oxyde d'hafnium (en une quantité pouvant atteindre 5%).

Une méthode préférentielle de préparation de la zircone YTZP de la présente invention consiste à mélanger une poudre submicronique co- précipitée de zircone, contenant 3 % molaire d'oxyde d'yttrium, à 0,01 % en poids de poudre d'alumine de taille moyenne 0,45 μm, à presser le mélange de poudre par compression isostatique à froid entre 50 et 400 MPa et à usiner à l'état cru pour obtenir un composant biomédical cru. Une fois le composant cru réalisé, il est alors fritte entre environ 1300°C et 1500°C pendant environ 1 à 4 heures pour atteindre une densité d'au moins 95% de la densité théorique. La pièce frittée est alors soumise à une compression isostatique à chaud (HIP) dans un gaz inerte, tel que l'argon, entre environ 1300°C et 1500°C pendant 0,5 à 4 heures pour atteindre une densité d'au moins 99,9% de la densité théorique. Le traitement HIP peut éventuellement induire un noircissement plus ou moins prononcé de la céramique de zircone en raison de la perte d'oxygène. Le retour à la stôechiométrie et à la couleur blanc-créme classique voulue est avantageusement réalisé par une recuit à une température de 900°C à 1200°C pendant 2 à 5 heures. Le composant densifié subit alors éventuellement un usinage final pour posséder la géométrie requise.

Afin de garantir que la céramique de zircone YTZP de la présente invention offre une résistance convenable à le dégradation basse température (LTD), les étapes suivantes du procédé doivent de préférence être mises en œuvre : optimisation de la composition, avec une teneur en oxyde d'yttrium supérieure à 2.1 % molaire, avantageusement entre 2,5 % et 3,5 % et preférentiellement entre 2,9% et 3,2% molaire, plus preférentiellement environ 3% molaire. frittage à la température la plus basse possible pour assurer au moins 95% de la densité théorique, par exemple dans l'intervalle 1400°C- 1450°C. compression isostatique à chaud de la pièce frittée de manière à atteindre la densité théorique (> 99% de la densité théorique) de façon tout à fait avantageuse, usinage et polissage de la surface de travail du composant (par exemple la surface en contact avec l'organisme humain) de manière à obtenir une très faible rugosité de surface Ra. Preférentiellement le composant biomédical présente une surface avec une rugosité inférieure à Ra < 10 nm et plus preférentiellement inférieure à Ra < 5 nm. Dans certaines formes de réalisation recherchées, la céramique YTZP ayant une grande résistance à la dégradation présente une faible porosité, inférieure à 0,4 % en volume, et preférentiellement inférieure à 0,1% en volume. Sans vouloir se référer à une théorie, il est considéré que la transformation des grains de zircone tétragonale en grains de zircone monoclinique se produit initialement de préférence au voisinage des porosités présentes à la surface de la céramique. De sorte que l'élimination de la porosité a tendance à diminuer la transformation de la zircone en phase monoclinique. Dans certaines formes de réalisation, la porosité présente dans une zircone YTZP frittée sans pression (qui possède habituellement un porosité d'au moins 1 ,5% en volume) peut être éliminée par une compression isostatique à chaud (HIP) de ce matériau fritte jusqu'à obtention de la densité maximale.

Dans certaines formes de réalisation recherchées, la taille moyenne des grains de la zircone YTZP est inférieure à 0,5 μm. La plus faible taille de grains de cette céramique procure aux grains une résistance encore meilleure à la dégradation basse température (LTD). Cependant, de manière préférentielle, la taille moyenne de grains de la céramique de zircone YTZP se situe dans l'intervalle 0,30 à 0,45 μm. Dans ce domaine de taille, les grains sont suffisamment petits pour résister à la dégradation basse température, mais pas trop petits pour éliminer la capacité de transformation de la phase tétragonale en phase monoclinique qui procure à la céramique ses grande propriétés mécaniques.

En général, les mesures de taille de grain effective (G) peuvent être converties en mesures de taille d'interception linéaire moyenne (L) par la formule G = 1 ,56 L.

Du point de vue de la composition, le composant biomédical en zircone YTZP contient de préférence au moins 90% en moles de zircone (y compris la quantité d'oxyde d'hafnium). Plus preférentiellement, il contient 96,5% à 97,5% en moles de zircone. Preférentiellement, la zircone YTZP est stabilisée par l'oxyde d'yttrium à la concentration de 2,5 à 3,5% en moles (pourcentage basé sur la fraction zircone + Oxyde d'hafnium), et plus preférentiellement de 2,9 à 3,1 % en moles. Lorsque l'oxyde d'yttrium est présent dans ces concentrations, la zircone dans le composant biomédical fritte comprend typiquement au moins 95% en volume de phase tétragonale, et preférentiellement au moins 99% en volume. Preférentiellement, la zircone YTZP contient environ 0,05% à 1% en poids d'alumine, plus preférentiellement entre 0,05% à 0,15% en poids. Du point de vue de la microstructure, les grains de zircone YTZP possèdent preférentiellement une taille moyenne inférieure à 0,5 μm (Microscopie Electronique à Balayage, ASTM 112/82), preférentiellement entre 0,30 et 0,45 μm. De même, les grains d'alumine dans la céramique YTZP ont une taille moyenne inférieure à 1 μm, preférentiellement entre 0,3 et 0,8 μm. La densité du matériau doit être entre 99 et 100% de la densité théorique. Preférentiellement, la porosité ouverte doit être inférieure à.0,1 % en volume.

Concernant les performances mécaniques, le composant biomédical en zircone YTZP présente avantageusement, dans le volume, une résistance à la flexion 4-points d'au moins 1300 MPa et se situe typiquement entre 1300 MPa et 2000 MPa. Dans certaines formes de réalisation, le module élastique est inférieur à 230 Gpa, et preférentiellement entre 200 et 230 GPa. Le composant biomédical en zircone YTZP présente typiquement une ténacité (mesurée suivant la formule de Chantikul) d'au moins 5 MPa m^1/2 et preférentiellement entre 5 et 10 MPa m^1/2. La teneur en phase monoclinique initiale à la surface d'un composant biomédical en zircone YTZP produit selon le procédé de la présente invention est de préférence inférieure à 5% en volume et preférentiellement inférieure à 2% en volume. La céramique de zircone selon la présente invention peut être évaluée pour sa résistance à la dégradation basse température (LTD) en exposant un échantillon poli à 5 cycles de 134°C sous 2 bars de vapeur d'eau pendant 20 heures. Comme cela apparaître ci-dessous, la teneur en phase monoclinique sur la surface polie après l'essai est inférieure à 10% en volume, preférentiellement inférieure à 8% et plus preférentiellement inférieure à 5%. Comme ce test simule une période de 100 ans dans le corps humain à 37°C, la faible teneur en phase monoclinique sur la surface du matériau vieilli (après test) indique que cette céramique de zircone YTZP est meilleure pour la résistance à la dégradation basse température et avantageuse pour une application comme composant biomédical.

A titre de comparaison, des zircone YTZP conventionnelles ont été testées dans les mêmes conditions pour la résistance à la dégradation (5 cycles à 134°C sous 2 bars de vapeur d'eau pendant 20 heures). Les résultats sont rassemblés dans le Tableau I ci-dessous :

La figure 1 présente l'évolution de cette proportion de phase

10 monoclinique en surface en fonction de la durée du vieillissement dans les conditions précitées.

Pour ces essais, une tête fémorale pour prothèse de hanche a été réalisée à partir d'une poudre submicronique co-précipitée de zircone contenant 3 % molaire d'oxyde d'yttrium et comportant un ajout de 0,24% en poids d'une

15 poudre submicronique d'alumine. La pièce a été réalisée par pressage isostatique à 1000 bars, puis frittage à 1400°C pendant 3 heures. Elle a ensuite été soumise à une compression isostatique à chaud (HIP) dans l'argon à 1400°C pendant 1 heure pour atteindre la densité théorique. Après HIP, une cuisson de "blanchiment" ou de retour à la composition stôechiométrique a été

20 réalisée à une température d'environ 1000°C pendant 2 heures.

Cette pièce a ensuite été polie jusqu'à l'obtention d'une surface présentant une rugosité Ra inférieure à 5 nm (< 0,005 μm). La résistance au vieillissement a été évaluée par mesure de la teneur en phase monoclinique en surface de la pièce par diffraction des rayons X, après traitement à l'autoclave à

25 134°C sous 2 bars de vapeur d'eau. Des études préliminaires ont montré qu'un traitement de 1 heure à l'autoclave à 134°C sous 2 bars de vapeur d'eau correspondait pour la céramique de zircone de la présente invention à un vieillissement en conditions physiologiques de 4 ans (Calés B.: Zirconia as a sliding material: Histology, laboratory and clinica data. Clinical Orthop Rel Res 379: 94-112, 2000).

Les mesures de teneur en phase monoclinique à la surface de trois têtes fémorales suivant la présente invention, qui est un indicateur très précis du vieillissement de la zircone, ont été comparées aux mesures réalisées sur des têtes fémorales fabriquées suivant le même procédé mais à partir d'une poudre de zircone conventionnelle, (en particulier sans ajout d'une faible quantité de poudre d'alumine). Les résultats de la figure 1 indiquent très clairement, dans les composants conformes à l'invention, un très fort ralentissement de la transformation de la zircone en phase monoclinique par rapport aux composants classiques, puisqu'une teneur d'au plus 10% en volume de phase monoclinique est observée à la surface des têtes fémorales de la présente invention après un traitement de 25 heures à autoclave 134°C-2 bars, soit un équivalent de 200 ans en conditions physiologiques. Dans le cas d'une tête fémorale fabriquée à partir d'une poudre de zircone conventionnelle, cette teneur de 10% en phase monoclinique est atteinte après seulement 8 heures d'autoclave, soit l'équivalent de 32 ans en conditions physiologiques.

La tête fémorale précitée fait par exemple partie de la prothèse de hanche représentée à la figure 2, coopérant avec un fémur 1 par une tige 2, et avec l'os pelvien 15. Une première partie 3 de la tige fémorale 2 est implantée dans le fémur 1. La seconde partie de la tige fémorale 2 a la forme d'un tronc de cône 4 qui coopère avec une tête en céramique selon l'invention 5. L'evidement que comporte cette tête a approximativement le même angle au sommet que le cône 4 et est ajusté à force sur celui-ci. La paroi conique 6 de la tête fémorale 5 définie par l'evidement tronconique est en contact sur la plus grande partie de sa longueur avec la surface 7 du tronc de cône 4. Une réserve 8 entre le tronc de cône 4 et le sommet 16 de l'evidement conique de la tête fémorale est également représentée. La jonction 12 entre le sommet 16 de l'evidement conique et la paroi conique 6 peut être constituée dans certaines réalisations par un cylindre avec des rayons de raccordement ou par un chambrage. Conjointement, une cupule acétabulaire 13, possédant un insert rapporté en céramique de zircone YTZP 14 qui est maintenu par fixation conique dans un support métallique 17, est adapté dans l'os pelvien 15. Enfin, la tête en céramique zircone YTZP 5 est positionnée dans l'insert rapporté en céramique de zircone 14 de la cupule acétabulaire 13 pour former l'articulation de la hanche.

De façon générale, le composant en zircone YTZP selon la présente invention peut être utilisé au niveau de n'importe quelle partie de l'organisme où des céramiques d'alumine, de zircone ou de composites alumine-zircone (ZTA) sont habituellement utilisés. Ces applications incluent: les têtes de prothèses de hanche, telles que les configurations présentées dans les brevets US n° 5,181 ,929 ; US n° 4,964,869 et US n° 5,972,033, - les cupules acétabulaires monolithiques, les cupules acétabulaires modulaires pour fixation conique dans un support métallique (metal-back), tel que les configurations montrées dans les brevets US n° 5,879,397 ; US n° 5,609,647 et US n° 5,919,236, les composants de plateaux tibiaux, - les composants fémoraux du genou, les disques intervertébraux, ou les composants de prothèse dentaire. Ainsi, conformément à la présente invention, il est possible de réaliser une cupule acétabulaire destinée à recevoir une tête de prothèse de hanche ayant une surface externe convexe essentiellement sphérique, la cupule comprenant : un composant céramique en zircone YTZP de la présente invention ayant une surface concave essentiellement sphérique permettant de recevoir et de permettre la rotation de la surface sphérique convexe de la tête de prothèse de hanche, et un support métallique dans lequel la cupule acétabulaire est fixée, de préférence par ajustement serré, soit i) directement à l'intérieur du support métallique, soit ii) par l'intermédiaire d'un insert en matière plastique, lui même fixé par ajustement serré dans le support métallique.

De même, conformément à la présente invention, il est possible de réaliser un insert de cupule acétabulaire en zircone YTZP selon la présente invention destinée à recevoir une tête de prothèse de hanche ayant une surface externe convexe essentiellement sphérique, l'insert comprenant : une surface concave essentiellement sphérique permettant de recevoir et de permettre la rotation de la surface sphérique convexe de la tête de prothèse de hanche, et - une surface externe avec une forme appropriée, de préférence comportant une forme tronconique, pour assurer la fixation dans le support métallique.

En outre, conformément à la présente invention, il est également possible de réaliser une tête de prothèse de hanche en zircone YTZP selon la présente invention et comprenant : une surface externe convexe essentiellement sphérique, et un évidemment de forme conique s'étendant vers l'intérieur à partir du diamètre extérieur de la tête, ledit évidemment ayant une forme convenable pour permettre une fixation sur le cône métallique d'un tige de prothèse fémorale par contact entre la paroi de l'évidemment et la première partie du cône métallique.

En outre, conformément à la présente invention, il est possible de réaliser une prothèse, notamment une prothèse de hanche, comprenant : une tête céramique essentiellement sphérique en zircone YTZP selon la présente invention, et un cupule acétabulaire ayant une surface concave essentiellement sphérique en zircone YTZP selon la présente invention et permettant de recevoir et de permettre la rotation de la surface sphérique convexe de la tête de prothèse de hanche (ce cas correspond à celui de la figure 2). En outre conformément à l'invention il est possible de réaliser un composant de prothèse dentaire avec la céramique selon l'invention.

Claims

REVENDICATIONS :

1 - Composant biomédical constitué d'une céramique de zircone tétragonale dopée à l'oxyde d'yttrium, comprenant au moins 90% en moles de zircone et au moins 2,1 % en moles d'oxyde d'yttrium Y2O3, entre 0,01 % et 1 % en poids d'alumine AI2O3, cette céramique de zircone présentant une densité d'au moins 99% de la densité théorique, une taille moyenne des grains, mesurée par la méthode d'interception linaire, non supérieure à 1 μm et une répartition homogène de l'oxyde d'yttrium.

2 - Composant suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que la zircone est stabilisée sous forme tétragonale par 2,5 à 3,5 % en moles d'oxyde d'yttrium Y2O3.

3 - Composant suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la céramique YTZP contient entre 96,5 et 97,5 % de zircone 4 - Composant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la teneur en alumine est comprise entre 0,05 et 0,15% en poids.

5 - Composant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la céramique présente en surface une teneur en phase monoclinique inférieure à 10% en volume après exposition de 5 cycles à 134°C sous 2 bars de vapeur d'eau pendant 20 heures.

6 - Composant suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la céramique présente en surface une teneur en phase monoclinique inférieure à 8% en volume après exposition de 5 cycles à 134°C sous 2 bars de vapeur d'eau pendant 20 heures.

7 - Composant suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la céramique présente en surface une teneur en phase monoclinique inférieure à 5% en volume après exposition de 5 cycles à 134°C sous 2 bars de vapeur d'eau pendant 20 heures. 8 - Composant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la céramique présente une densité d'au moins 99,5% de la densité théorique. 9 - Composant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la céramique présente une surface ayant une rugosité Ra inférieure à 10 nm.

10 - Composant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la céramique présente une taille moyenne de grains inférieure à 0,5 μm.

1 1 - Composant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ce composant est une tête de prothèse de hanche.

12 - Composant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ce composant est un insert pour une cupule acétabulaire.

13 - Composant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ce composant est un plateau tibial.

14 - Composant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ce composant est un composant fémoral de prothèse de genou.

15 - Composant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ce composant est un disque intervertébral.

16 - Composant suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ce composant est un composant pour prothèse dentaire. 17 - Procédé de préparation d'un composant biomédical essentiellement constitué de céramique de zircone dopée à l'oxyde d'yttrium, comportant des étapes selon lesquelles : on utilise une poudre de zircone dopée à l'oxyde d'yttrium obtenue par co-précipitation, cette poudre contenant au moins 2,1 % en moles d'oxyde d'yttrium, on ajoute une quantité de poudre d'alumine au plus égale à 1 % environ en poids, on réalise une pièce crue à partir du mélange des poudres, on fritte sans pression la pièce crue, et - on soumet la pièce frittée à une étape de densification complémentaire par compression isostatique à chaud (HIP). 18 - Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que la poudre contient entre 2,9 % et 3,2 % en moles d'oxyde d'yttrium.

19 - Procédé selon la revendication 17 ou la revendication 18, caractérisé en ce que la teneur en alumine est comprise entre 0,01 % et 1% en poids.

20 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisé en ce que les poudres de zircone et d'alumine ont des tailles de grains inférieures à 1 micron.