牙科氧化锆增韧陶瓷的研制及性能研究

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陶瓷作为口腔修复材料具有极佳的生物相容性,优良的耐腐蚀性和耐磨损性,尤其是其独特的美学性能是金属材料无法比拟的。目前临床上最常应用的瓷修复体是金瓷修复体。由于使用了金属基底,金瓷修复体具有自身难以克服的缺点,如金属离子析出所造成的生物相容性差以及透光率低等,从而影响了修复体的美观性能。而全瓷修复体的应用能够达到自然的美观效果和最佳的生物相容性,因此全瓷修复将成为固定修复的主流。而全瓷材料由于其本质脆性以及相对较低的强度,限制了全瓷材料的使用范围。因此,现在的研究主要集中在开发既能保留优良的生物相容性、美观特性,又能最大程度提高强度和韧性的口腔修复材料。 本文的指导思想是研制高强度、高韧性的氧化锆增韧陶瓷,现在国外一般采用3mol%Y2O3稳定的氧化锆增韧陶瓷,少量采用二元即两种稳定剂复合稳定的氧化锆增韧陶瓷。本实验采用Ce-Y-Mg三元复合稳定氧化锆增韧陶瓷,希望综合每一种稳定剂的的长处,最大限度的提高陶瓷的韧性。 本实验在探索Ce-Y-Mg复合稳定氧化锆增韧陶瓷制作工艺的同时,还在研究中与3mol%Y2O3稳定的氧化锆增韧陶瓷进行了对比,并采用了不同的烧结温度和不同的烧结工艺。实验中兼顾了材料的力学性能和物理性能指标,并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等分析手段对材料的相组成及微观结构进行了测定。结果表明: 1.Ce-Y-Mg复合稳定剂能够对氧化锆增韧陶瓷起到很好的稳定效果,能够降低氧化锆陶瓷的烧结温度,在现有工艺条件下,其制备工艺相对简单。 2.Ce-Y-Mg复合稳定氧化锆增韧陶瓷具有较高的韧性和强度,被认为是相变增韧,微裂纹增韧及晶粒拔出效应共同作用的结果。Ce-Y-Mg复合稳定氧化锆增韧陶瓷是一种比较合适的陶瓷桩钉材料。 第四军医大学硕士学位论文 3.采用化学共沉淀法和适当工艺步骤利于获得稳定剂分布均匀,密度较高的ZdeZ烧结体。 4.烧结温度对氧化错增韧陶瓷的力学性能有明显的影响,1570℃是综合效果最佳的3mol%Y。O。稳定氧化错增韧陶瓷的最佳烧结温度。 5.烧结温度对氧化错增韧陶瓷的微观结构有明显的影响,它通过影响晶粒尺寸的大小和气孔相的比例间接影响氧化错陶瓷的力学性能。 6.成功地制作出了氧化锗增韧陶瓷桩钉,实验证实,自行研制的氧化锗增韧陶瓷桩钉具有良好的力学性能。
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