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口腔医学的发展离不开口腔材料及其加工技术的进步。口腔科CAD/CAM椅旁修复体制作系统是一项已被应用于临床的现代口腔修复成果。国内应用该系统时,受到国产材料强度和韧性不足而国外进口材料价格十分昂贵的制约,应用受限。我院与清华大学合作开展了口腔科CAD/CAM用氟硅云母玻璃陶瓷的研究,初步获得了氟硅云母玻璃陶瓷的基本配方和烧结方法。该氟硅云母玻璃陶瓷拥有良好的可切削性,并与天然牙齿相近具有半透明性的特征。这一云母基玻璃陶瓷是一种研制时间尚较短的新型陶瓷材料,该材料在临床的推广应用还有一些迫切需要解决的问题。例如它存在的主要问题是强度不足,三点弯曲强度大约为100-150MPa。如果能够应用现代的材料技术提高可切削氟硅云母玻璃陶瓷的机械强度,将非常有利于该材料以及CAD/CAM技术在临床上的推广。本研究尝试在配方中使用具有纳米颗粒特征的原料尝试不同的烧结温度以及应用不同的烧结工艺,制备出具有较高机械强度的氟硅云母玻璃陶瓷材料以满足临床应用的需要。研究分为以下三个部分:实验一纳米二氧化硅对氟硅云母玻璃陶瓷强度的影响尝试在配方中使用具有纳米颗粒特征的原料,应用传统烧结工艺制备出具有较高机械强度的氟硅云母玻璃陶瓷材料。试验中在氟硅云母玻璃原料粉中使用粒径7nm的纳米二氧化硅制备氟硅云母玻璃陶瓷材料,用扫描电镜观察其显微结构,X线衍射确定物象组成及含量,测定样本的抗弯强度和断裂韧性。结果显示使用纳米二氧化硅和普通氟硅云母玻璃陶瓷材料组的抗弯强度和断裂韧性分别增加34%和23%。纳米组材料的密度和收缩率均高于微米组。XRD分析结果显示两组材料的晶相结构相同。在SEM下观察见纳米组结晶更加充分,其晶粒尺寸相对均匀;未晶化成分比例较低。纳米二氧化硅粉体的加入可以显著提高氟硅云母玻璃陶瓷材料的强度和断裂韧性。实验二烧结温度参数对氟硅云母玻璃陶瓷强度的影响尝试改良烧结工艺以制备出具有较高机械强度的氟硅云母玻璃陶瓷材料。在氟硅云母玻璃原料粉中使用纳米二氧化硅,制备氟硅云母玻璃陶瓷基础材料,成型处理后选择不同的二次烧结温度进行热处理,晶体生长温度分别选择为1000℃,1050℃,1100℃。用扫描电镜观察其显微结构特征,X线衍射仪确定其物相组成,测定样本的抗弯强度进行比较。结果显示使用不同温度热处理获得的氟硅云母玻璃陶瓷材料抗弯强度没有获得明显提高。在SEM下观察各组结晶结构相似,晶粒大小相对均匀,相互交错;未晶化的玻璃成分比例较低。结论:在实验范围内调整烧结温度不能有效改善材料的机械强度。实验三放电等离子烧结工艺用于氟硅云母玻璃陶瓷制备的初步研究尝试应用放电等离子烧结工艺以提高可切削氟硅云母玻璃陶瓷材料的强度。运用传统的烧结工艺和放电等离子烧结(SPS)两种不同工艺制备牙科可切削氟硅云母玻璃陶瓷,用扫描电镜观察其显微结构,x线衍射确定物象的组成及含量,测定样本的抗弯强度和断裂韧性。结果:放电等离子的烧结(SPS)的牙科可切削氟硅云母玻璃陶瓷抗弯强度和断裂韧性分别达到209.84MPa和2.25MPa.m1/2,较传统烧结工艺分别增加69.7%和90.6%。XRD结果显示两组材料的晶相结构存在差异。在SEM下观察SPS结晶细小而致密均匀。结论:放电等离子(SPS)烧结工艺可用于烧结牙科可切削氟硅云母玻璃陶瓷,材料的强度和断裂韧性获得显著提高。