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.

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.

目的:口腔全瓷修复体以其独特优越性受到医患青睐,但脆性问题一直限制其应用范围及使用可靠性.本研究旨在研制用于玻璃渗透全瓷修复的纳米氧化锆增韧陶瓷并全面检测评价其力学性能.方法:采用化学共沉淀与球磨相结合的方法合成纳米氧化锆增韧陶瓷(α-Al2O3/nZrO2 ceramics powder ,W),扫描电镜评价陶瓷材料的粉体形态特征及粒度分布.预制氧化锆含量不同的陶瓷粉体(5wt%,10wt%,15wt% and 20wt%),采用粉浆涂塑技术将材料制成标准试件,并在不同温度下(1 200～1 600 ℃)烧结成型,用三点弯曲法及单边刀口梁法检测材料试件的抗弯强度和断裂韧性.结果:1)α-Al2O3/nZrO2材料粉体粒度分布范围大致为0.02～3.0 μm,其中超细粉体(低于0.1 μm)占20%; 2)不同烧结温度组试件的力学强度有显著差异(P＜0.05),1 450 ℃和1 600 ℃组高于1 200 ℃组;3)相同烧结温度下不同氧化锆含量组材料强度有显著差异,一定范围内氧化锆含量增高有助于材料的增韧增强.结论:本研究所研制的纳米氧化锆增韧陶瓷材料组分配比及微观特征能增韧增强材料,有望提高玻璃渗透后材料的综合力学性能.

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.

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.

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.