牙科可切削氟硅云母玻璃陶瓷增強增韌研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、口腔醫(yī)學(xué)的發(fā)展離不開口腔材料及其加工技術(shù)的進(jìn)步??谇豢艭AD/CAM椅旁修復(fù)體制作系統(tǒng)是一項已被應(yīng)用于臨床的現(xiàn)代口腔修復(fù)成果。國內(nèi)應(yīng)用該系統(tǒng)時,受到國產(chǎn)材料強度和韌性不足而國外進(jìn)口材料價格十分昂貴的制約,應(yīng)用受限。我院與清華大學(xué)合作開展了口腔科CAD/CAM用氟硅云母玻璃陶瓷的研究,初步獲得了氟硅云母玻璃陶瓷的基本配方和燒結(jié)方法。該氟硅云母玻璃陶瓷擁有良好的可切削性,并與天然牙齒相近具有半透明性的特征。這一云母基玻璃陶瓷是一種研制時間尚

2、較短的新型陶瓷材料,該材料在臨床的推廣應(yīng)用還有一些迫切需要解決的問題。例如它存在的主要問題是強度不足,三點彎曲強度大約為100-150MPa。如果能夠應(yīng)用現(xiàn)代的材料技術(shù)提高可切削氟硅云母玻璃陶瓷的機械強度,將非常有利于該材料以及CAD/CAM技術(shù)在臨床上的推廣。本研究嘗試在配方中使用具有納米顆粒特征的原料嘗試不同的燒結(jié)溫度以及應(yīng)用不同的燒結(jié)工藝,制備出具有較高機械強度的氟硅云母玻璃陶瓷材料以滿足臨床應(yīng)用的需要。研究分為以下三個部分:

3、r>  實驗一納米二氧化硅對氟硅云母玻璃陶瓷強度的影響
  嘗試在配方中使用具有納米顆粒特征的原料,應(yīng)用傳統(tǒng)燒結(jié)工藝制備出具有較高機械強度的氟硅云母玻璃陶瓷材料。試驗中在氟硅云母玻璃原料粉中使用粒徑7nm的納米二氧化硅制備氟硅云母玻璃陶瓷材料,用掃描電鏡觀察其顯微結(jié)構(gòu),X線衍射確定物象組成及含量,測定樣本的抗彎強度和斷裂韌性。結(jié)果顯示使用納米二氧化硅和普通氟硅云母玻璃陶瓷材料組的抗彎強度和斷裂韌性分別增加34%和23%。納米組材料

4、的密度和收縮率均高于微米組。XRD分析結(jié)果顯示兩組材料的晶相結(jié)構(gòu)相同。在SEM下觀察見納米組結(jié)晶更加充分,其晶粒尺寸相對均勻;未晶化成分比例較低。納米二氧化硅粉體的加入可以顯著提高氟硅云母玻璃陶瓷材料的強度和斷裂韌性。
  實驗二燒結(jié)溫度參數(shù)對氟硅云母玻璃陶瓷強度的影響
  嘗試改良燒結(jié)工藝以制備出具有較高機械強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納米二氧化硅,制備氟硅云母玻璃陶瓷基礎(chǔ)材料,成型處理后選擇不同

5、的二次燒結(jié)溫度進(jìn)行熱處理,晶體生長溫度分別選擇為1000℃,1050℃,1100℃。用掃描電鏡觀察其顯微結(jié)構(gòu)特征, X線衍射儀確定其物相組成,測定樣本的抗彎強度進(jìn)行比較。結(jié)果顯示使用不同溫度熱處理獲得的氟硅云母玻璃陶瓷材料抗彎強度沒有獲得明顯提高。在SEM下觀察各組結(jié)晶結(jié)構(gòu)相似,晶粒大小相對均勻,相互交錯;未晶化的玻璃成分比例較低。結(jié)論:在實驗范圍內(nèi)調(diào)整燒結(jié)溫度不能有效改善材料的機械強度。
  實驗三放電等離子燒結(jié)工藝用于氟硅云母

6、玻璃陶瓷制備的初步研究
  嘗試應(yīng)用放電等離子燒結(jié)工藝以提高可切削氟硅云母玻璃陶瓷材料的強度。運用傳統(tǒng)的燒結(jié)工藝和放電等離子燒結(jié)(SPS)兩種不同工藝制備牙科可切削氟硅云母玻璃陶瓷,用掃描電鏡觀察其顯微結(jié)構(gòu),x線衍射確定物象的組成及含量,測定樣本的抗彎強度和斷裂韌性。結(jié)果:放電等離子的燒結(jié)(SPS)的牙科可切削氟硅云母玻璃陶瓷抗彎強度和斷裂韌性分別達(dá)到209.84MPa和2.25MPa.m1/2,較傳統(tǒng)燒結(jié)工藝分別增加69.7%和

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