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氧化锆增韧的纳米复合陶瓷(Al2O3-nZrO2)基体热膨胀性能及孔隙分布的研究
目的:考察Al2O3/nZrO2纳米复合陶瓷基体的热膨胀性能及孔隙分布情况.方法:包裹共沉淀法与湿法球磨相结合的方法合成Al2O3/nZrO2纳米复合陶瓷粉体,采用粉浆涂塑方法制备测试所需试件:,在TMA2940型热机械分析仪上绘制样本从室温到1 000℃的热膨胀曲线;用Autopore Ⅱ 9220型压汞仪(美国MicromeritiecS公司)测定基体试件内的气孔分布.结果:1.测得A12O3/nZrO2纳米复合陶瓷基体的热膨胀系数为7.185(25-500℃)～9.267(500～1000℃)(μm/m/℃)略高于渗透玻璃2.W材料基体内气孔呈狭窄的单峰分布,孔径集中于 200A～0.426μm区间,其中孔径小于 1000A的毛细孔占孔隙总体积的35%以上.结论:所合成A12O3-nZrO2复合材料的热膨胀性能及孔隙分布利于熔融玻璃的渗透过程.
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烧结温度与氧化锆含量对氧化锆增韧纳米复合陶瓷基体强度影响的比较研究
目的氧化锆含量以及陶瓷烧结温度均是决定陶瓷强度的重要因素,本研究旨在比较研究以上两因素与氧化锆增韧的纳米复合陶瓷材料基体强度的关系及影响程度.方法以采用包裹共沉淀法与湿法球磨相结合的方法合成Al2O3/nZrO2纳米复合陶瓷粉体(W)为研究对象,GⅠ-Ⅱ型Al2O3粉体(A)及In-Ceram(R)Zirconia粉体(V)作为对照.制备氧化锆含量分别为5wt%、10wt%、15wt%及20wt%的复合粉体(W),注浆法制成陶瓷基体生坯,分别烧结至1200℃、1450℃及1600℃后,测定陶瓷基体样本的线收缩率及三点抗弯强度.结果①1450℃及1600℃组样本的三点抗弯强度均显著高于1200℃组,但1450℃与1600℃组间样本的三点抗弯强度则无统计学差异;②相同烧结温度下除1200℃外,ZrO2含量高的实验组样本强度均明显高于含量低的实验组.结论提高陶瓷烧结温度在一定范围内可增高陶瓷强度,但二者并非始终成此正相关关系;本课题研制的Al2O3/nZrO2纳米复合陶瓷粉体中氧化锆的添加含量对复合体基体的力学性能有显著增强作用.
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三种椅旁CAD/CAM全瓷高嵌体的抗压强度
背景:椅旁CAD/CAM全瓷高嵌体修复在临床上的应用越来越广泛.不同椅旁CAD/CAM全瓷材料具有不同的理化性能,为临床选择造成一定难度,目前国内外对于椅旁CAD/CAM全瓷高嵌体修复的抗压强度研究较少.目的:研究不同椅旁CAD/CAM全瓷高嵌体修复的抗压强度,观察其折裂模式.方法:制备30个人离体牙高嵌体试件,分别以CEREC Blocs、IPS e.max CAD、Lava Ultimate陶瓷材料为高嵌体,每种材料10个试件,每种材料又分黏结组与非黏结组,黏结组试件用双固化树脂粘接剂将高嵌体与离体牙进行黏结,非黏结组将高嵌体试戴调改后直接密合于离体牙上.检测各组试件垂直加载下的抗压强度值,同时观察其折裂模式.结果与结论:①在6组中,抗压强度大的是IPS e.max CAD黏结组,抗压强度值为(313.22±56.00) MPa;抗压强度小的是CEREC Blocs非黏结组,抗压强度值为(15.85±5.20) MPa.IPS e.max CAD黏结组抗压强度大于其余5组(P＜0.05);Lava Ultimate黏结组与CEREC Blocs黏结组的抗压强度无差异;CERECBlocs、IPS e.maxCAD、Lava Ultimate三种材料黏结组的抗压强度远大于对应的非黏结组(P＜0.05);②试件折裂模式为:非黏结组仅有瓷块折裂;粘结组86.6％的试件瓷块折裂同时伴有牙齿折裂.黏结组的牙齿折裂率大于非黏结组(P＜0.05);3种材料黏结组的折裂模式无差异(P＞0.05);③结果表明在3种椅旁CAD/CAM全瓷材料中,IPS e.maxCAD陶瓷材料高嵌体黏结后的抗压强度大.
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一种通用粘接剂对不同CAD/CAM可切削材料的短期粘接成绩
目的 评估一种通用粘接剂对于3种不同类型的CAD/CAM可切削材料的短期粘接成绩.方法 制作氧化钇稳定四方相氧化锆陶瓷、纳米复合陶瓷和二硅酸锂玻璃陶瓷试件各20枚,其中前两者进行喷砂处理,后者进行氢氟酸酸蚀处理.各组陶瓷再分为2个亚组,分别使用(SBU)或不使用(Ctr)通用粘接剂Single Bond Universal.以上表面处理瓷片与复合树脂柱通过树脂水门汀粘接,制作粘接试件,37℃水储24 h后测试剪切粘接强度并记录断裂模式.喷砂处理的氧化锆陶瓷和纳米复合陶瓷,以及酸蚀处理的二硅酸锂玻璃陶瓷通过扫描电镜(SEM)观察表面微观形态.结果 SEM观察显示酸蚀处理的二硅酸锂玻璃陶瓷,喷砂处理的氧化锆陶瓷和纳米复合陶瓷相对于粗化处理前呈现出粗糙的表面形态.3种经粗化处理的材料使用通用粘接剂表面处理后,剪切强度较未使用者显著增强.结论 通用粘接剂Single Bond Universal能够增强氧化钇稳定四方相氧化锆陶瓷、纳米复合陶瓷和二硅酸锂玻璃陶瓷3种类型CAD/CAM可切削材料的短期粘接强度.
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烧结温度对氧化锆增韧纳米复合陶瓷基体性能的影响
目的研究不同烧结温度对于Al2O3/nZrO2纳米复合陶瓷基体主要性能的影响.方法采用包裹共沉淀法与湿法球磨相结合的方法所合成的Al2O3/nZrO2纳米复合渗透陶瓷粉体,用粉浆涂塑法制备成测试所需试件样本后,分别在1200℃及1450℃两种烧结温度下进行预烧处理,测定预烧后陶瓷基体的尺寸稳定性、堆积密度、三点弯曲强度等主要性能参数.结果 1. 1200℃及1450℃两种烧结温度预烧处理后Al2O3/nZrO2纳米复合陶瓷基体的线收缩率差异无统计学意义; 2. Al2O3/nZrO2纳米复合陶瓷基体1200℃及1450℃两种烧结温度预烧处理后堆积密度的差异均有统计学意义,1450℃烧结组试件的堆积密度(78.1±2.25%)高于1200℃组(72.7±2.91%); 3. Al2O3/nZrO2纳米复合陶瓷基体1200℃及1450℃两种烧结温度预烧处理后抗弯强度的差异均有统计学意义,1450℃烧结组试件的抗弯强度(115.424±5.319 MPa)显著高于1200℃组(22.242±1.573MPa).结论不同烧结温度对于Al2O3/nZrO2材料(W)的力学性能有显著影响:1450℃组的堆积密度及抗弯强度均比1200℃组有所提高,但线收缩率仍在允许范围内.
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不同氧化锆含量对氧化锆增韧的纳米复合陶瓷(Al2O3-nZrO2)基体性能影响的研究
目的:研究氧化锆的添加量对Al2O3/nZrO2纳米复合陶瓷基体物理及力学性能的影响.方法:采用包裹共沉淀法与湿法球磨相结合的方法合成Al2O3/nZrO2纳米复合陶瓷粉体,制备氧化锆质量百分数分别为5%、10%、15%及20%的复合粉体(W),以及氧化锆质量百分数分别为12.5%、25%的In-Ceram Zirconia粉体(V)作为对照.采用粉浆涂塑法制作力学性能测试所需的试件样本进行线收缩率、堆积密度、三点抗弯强度及断裂韧性的测试.结果:①氧化锆添加量对于W基体的线收缩率、堆积密度无显著影响(P>0.05);②W基体的三点抗弯强度及断裂韧性随氧化锆添加量的增多而显著增强(P<0.05);③微观结构观察发现W基体断口起伏不平,细小颗粒密密麻麻布满稍大颗粒的间隙及表面,彼此熔接成片.结论:氧化锆添加含量对复合体基体的力学性能有显著影响,独特的微观结构是力学性能提高的物质基础.
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氧化锆增韧的纳米复合渗透陶瓷(Al2O3-nZrO2)粉体合成的研究
目的研究Al2O3-nZrO2纳米复合陶瓷粉体的合成.方法采用包裹共沉淀与湿法球磨相结合的方法合成Al2O3-nZrO2纳米复合陶瓷粉体.结果①采用观察沉降情况与沉降物体积的方法来评价分散效果,粉体分散系沉降过程极慢,观察24 h后悬浮液的颗粒仍由上而下呈逐渐增浓的弥散分布,后即使经高速离心所得到的沉积物体积亦较小.②SEM观察粉体颗粒分散较好,超细颗粒粒径为纳米级.③衍射图剖析结果经稳定剂处理后,粉体晶相由单斜相和四方相共同构成,即成为有增韧作用的部分稳定ZrO2粉体.结论所合成Al2O3-nZrO2粉体的分散效果、粉浆流动性良好且适于操作.
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基体烧结温度对氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷力学性能的影响
目的 研究不同基体烧结温度对氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷力学性能的影响.方法 采用不同的基体烧结温度制备氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷,测试其抗弯强度和断裂韧性;扫描电镜观察其显微结构.结果 基体烧结温度采用1 250、1 300、1 350 ℃所得复合渗透陶瓷的3点弯曲强度和断裂韧性测试结果差异无统计学意义. 结论在不同基体烧结温度下,氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷都表现出良好的力学性能.
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MgO和TiO2烧结助剂对凝胶注模成型氧化锆增韧氧化铝陶瓷性能的影响
目的 探讨加入氧化锆增韧氧化铝(ZTA)基体粉体质量分数5%的烧结助剂对凝胶注模成型工艺制备牙科ZTA纳米复合陶瓷烧结性能和力学性能的影响.方法 将微米氧化铝和纳米氧化锆按质量比4:1配置体积分数为55%的浆料,同时加入基体粉体质量分数5%的烧结助剂MgO、TiO2,按二者比例的不同分0、1、2、3、4号组.各组凝胶注模成型后,分别在1150、1200、1300、1400、1450、1500、1600 ℃下保温2 h,冷却后取出抛光,测其三点抗弯强度、线收缩率、相对密度,扫描电镜观察其断面形态.结果 添加1%MgO和4%TiO2结助剂组(1号组)具有高的抗弯强度,1600℃保温2 h后达(401.78±19.50)MPa,高于0号组(380.64±44.50)MPa.MgO含量为基体粉体质量分数2%及以上时,对烧结致密后陶瓷的抗弯强度起降低作用,均比0号组低.MgO含量高于2%及以上,含烧结助剂各组相对密度升高的速率没有明显的区别.烧结温度高于1200℃后各组均出现明显的收缩,且含烧结助剂组均高于O号组.结论 含1%MgO和4%TiO2烧结助剂的ZTA纳米复合陶瓷具有佳的力学性能.MgO含量为基体粉体质量分数2%及以上时,对ZTA纳米复合陶瓷相对密度速率的提高没有明显的作用,且对ZTA纳米复合陶瓷的力学性能起降低作用.
关键词： 氧化锆增韧氧化铝陶瓷 凝胶注模成型 纳米复合陶瓷 -
氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷力学性能与微观结构的研究
目的利用ZrO2相变和微粉的纳米效应对氧化铝复合渗透陶瓷增强增韧,并对其化学组分、复合体的微观结构与复合体系力学特性的相互关系进行探讨.方法 制备氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷,测试其抗弯强度和断裂韧性;采用X射线衍射分析测定其晶相组成;扫描电镜观察其显微结构.结果 氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷三点弯曲强度测试的平均值高达(610.85±37.07) MPa,单边切口梁法测定断裂韧性的平均值高达(6.51±1.38) MPa*m1/2,复合陶瓷的主晶相为α-Al2O3及TZP-ZrO2.结论 氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷是一种力学性能优良的新型渗透陶瓷材料,展示出良好的临床应用前景.
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氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷热膨胀特性的研究
目的本实验旨在研究氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷的热膨胀特性.方法 分别制作氧化铝-氧化锆基体、玻璃体、玻璃渗透复合体试件,测定各试件的热膨胀系数,对测定结果及相互关系进行比较.结果氧化锆含量为10 wt%、20 wt%和30 wt%的复合基体的热膨胀系数分别为7.607、7.690和8.111 μm/(m·℃);AZ-8和AZ-10两种渗透玻璃的热膨胀系数分别为6.867和7.333 μm/(m·℃);AZ-8和AZ-10玻璃渗透氧化锆含量为10 wt%～30 wt%的基体所得渗透复合陶瓷的热膨胀系数为8.203～8.413 μm/(m·℃).结论渗透玻璃的热膨胀系数与复合基体是匹配的;氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷的热膨胀系数与几种常用的饰面瓷是匹配的.
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氧化锆增韧的纳米复合渗透陶瓷粉体性能的研究
目的:研制合成Al2O3/nZrO2纳米复合陶瓷粉体,以获得其粉体体系全面而真实的粉体颗粒信息.方法:采用包裹共沉淀法与湿法球磨相结合的方法合成Al2O3/nZrO2纳米复合陶瓷粉体,对Al2O3/nZrO2纳米复合粉体的颗粒形状/尺寸、粒度分布、晶相组成、化学成分等重要表征进行研究分析.并与GI-Ⅱ型α-Al2O3及In-CeramR Zirconia等两种氧化铝陶瓷粉体的性能进行比较研究,结果:①XRD衍射图剖析结果,所研制合成的Al2O3/nZrO2纳米复合渗透陶瓷粉体晶相组成为α-Al2O3、t-ZrO2及m-ZrO2;②Al2O3/nZrO2纳米复合渗透陶瓷粉体密度为4.12 g/cm3;③粉体粒度分布范围为0.02～3.0 μm之间,并且粒径小于0.5 μm的超细颗粒的相对体积含量达20%左右;④SEM观察及粒度分布测试结果表明Al2O3/nZrO2纳米复合渗透陶瓷粉体的微观形貌较规则,纵横比接近1.2.结论:所合成Al2O3/nZrO2粉体化学组成稳定,均质性好;粉体粒度级配合理,利于提高粉体的堆积密度.
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牙科纳米氧化锆陶瓷粉体的制备
目的:探讨用于增韧牙科氧化铝陶瓷的纳米氧化锆陶瓷粉体的制备方法.方法:应用沉淀法,比较不同前驱物浓度和pH值等条件下,所制备氧化锆粉体的物理性能.结果:ZrOCl2@8H20浓度为0.3～0.5mol/L、pH8.5时,经700℃煅烧2 h后,可获得性能优良、粒径约为100nm的氧化锆陶瓷粉体.结论:选择适当的条件,该方法可制得粒径小、团聚少的纳米氧化锆陶瓷粉体.
