本文關(guān)鍵詞：醫(yī)用氧化鋯陶瓷成型體的制備、燒結(jié)及力學(xué)性能研究

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【摘要】：氧化釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷(Y-TZP)具有優(yōu)良的生物相容性和較高的半透明度。在室溫條件下,可通過應(yīng)力誘導(dǎo)發(fā)生馬氏體相變因而具有較高的力學(xué)特性,成為理想的牙科陶瓷材料。但是氧化鋯陶瓷燒結(jié)后硬度極高,難于進(jìn)行切削加工,因而限制了其應(yīng)用。目前國際上廣泛采用齒科CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助加工)系統(tǒng)來加工氧化鋯牙冠。首先采用氧化鋯粉體成型得到成型體,然后在較低溫度下燒結(jié)獲得氧化鋯預(yù)燒結(jié)體,對預(yù)燒結(jié)體進(jìn)行切削加工得到預(yù)燒結(jié)氧化鋯內(nèi)冠,最后在較高燒結(jié)溫度下進(jìn)行燒結(jié),精確控制其收縮率,獲得致密的氧化鋯義齒。這種方法在很大程度上提高了氧化鋯義齒的加工效率,使得氧化鋯作為齒科修復(fù)材料得到推廣。本文以3mol%氧化釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷為原料,采用模壓結(jié)合冷等靜壓成型法制備氧化鋯成型體,分析了成型工藝參數(shù)對成型體性能的影響。在氧化鋯成型后,制定了氧化鋯陶瓷的預(yù)燒結(jié)/二次燒結(jié)工藝,研究了預(yù)燒結(jié)溫度/二次燒結(jié)溫度對氧化鋯燒結(jié)體力學(xué)性能及可加工性的影響。研究結(jié)果表明:(1)氧化鋯陶瓷的成型工藝參數(shù)決定了其微觀組織和宏觀力學(xué)性能。若增大氧化鋯陶瓷的成型壓力,成型體的密度顯著提高。但當(dāng)成型壓力超過3.5 MPa時,則成型體密度增長緩慢。若成型壓力相同,增加氧化鋯陶瓷的保壓時間,則成型體的密度隨之增加。但當(dāng)成型保壓時間超過30 s時,則成型體密度的不再增加。因此模壓成型最優(yōu)的工藝參數(shù):模壓壓力3.5 MPa,保壓時間30 s。(2)在模壓成型后,通過冷等靜壓成型可以進(jìn)一步提高樣品的密度,提高陶瓷粉體的均勻性和降低燒結(jié)阻力。通過研究發(fā)現(xiàn)冷等靜壓壓力超過200 MPa后陶瓷粉體密度增加不明顯,因此從提高成型體的生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本出發(fā),200 MPa為最優(yōu)的冷等靜壓成型壓力。(3)氧化鋯成型后,研究了預(yù)燒結(jié)溫度對預(yù)燒結(jié)體的物理性能、力學(xué)性能和可加工性的影響。結(jié)果表明:隨著預(yù)燒結(jié)溫度提高,預(yù)燒結(jié)體致密度和力學(xué)性能均有提升,而可加工性能先升高后降低。在1050oC預(yù)燒結(jié)的氧化鋯陶瓷二次燒結(jié)后線收縮小,尺寸控制精度高,具有良好的可加工性。(4)在氧化鋯陶瓷預(yù)燒結(jié)基礎(chǔ)上,制定了預(yù)燒結(jié)體的二次燒結(jié)工藝,研究了二次燒結(jié)溫度對燒結(jié)體力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:隨著經(jīng)過二次燒結(jié)溫度升高,燒結(jié)體的線收縮率和密度均達(dá)到最大值。在1500oC時,燒結(jié)體的維氏硬度、彎曲強(qiáng)度和斷裂韌性分別達(dá)到最大值12.5 GPa、970MPa、5.0 MPa·m1/2,上述力學(xué)性能能夠滿足口腔全瓷材料的使用要求。
【關(guān)鍵詞】：氧化鋯陶瓷 制備工藝 預(yù)燒結(jié) 二次燒結(jié) 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R783.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-27
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 氧化鋯陶瓷性能概述14-22
• 1.2.1 氧化鋯陶瓷的基本性質(zhì)14
• 1.2.2 氧化鋯陶瓷的增韌機(jī)理14-15
• 1.2.3 氧化鋯陶瓷的穩(wěn)定化15-17
• 1.2.4 氧化鋯陶瓷的成型17-18
• 1.2.5 氧化鋯陶瓷的燒結(jié)18-22
• 1.2.6 氧化鋯陶瓷的生物相容性22
• 1.3 齒科陶瓷切削技術(shù)及可加工性22-24
• 1.3.1 齒科CAD/ CAM技術(shù)22-23
• 1.3.2 陶瓷的可加工性及評價指標(biāo)23-24
• 1.4 本課題國內(nèi)外研究進(jìn)展24-25
• 1.4.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀24-25
• 1.4.2 國外研究現(xiàn)狀25
• 1.5 研究內(nèi)容25-26
• 1.6 創(chuàng)新之處26-27
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及方法27-37
• 2.1 試驗(yàn)材料及儀器27-30
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料27
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備27-30
• 2.2 試驗(yàn)方法及流程30-32
• 2.2.1 氧化鋯粉體成型30-31
• 2.2.2 成型體的燒結(jié)31-32
• 2.3 燒結(jié)體的性能測試32-37
• 2.3.1 線收縮率32
• 2.3.2 密度和孔隙率32-33
• 2.3.3 維氏硬度和斷裂韌性33-34
• 2.3.4 三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度34
• 2.3.5 XRD及相含量計(jì)算34-35
• 2.3.6 SEM35
• 2.3.7 晶粒度35
• 2.3.8 孔隙度35
• 2.3.9 可加工性35-37
• 第3章 氧化鋯粉體的成型工藝37-43
• 3.1 氧化鋯粉體的成型37-42
• 3.1.1 模壓成型工藝參數(shù)優(yōu)化37-40
• 3.1.2 冷等靜壓成型參數(shù)優(yōu)化40-41
• 3.1.3 成型體的宏觀形貌41-42
• 3.2 本章小結(jié)42-43
• 第4章 氧化鋯成型體的預(yù)燒結(jié)工藝43-51
• 4.1 預(yù)燒結(jié)工藝流程的制定43
• 4.2 預(yù)燒結(jié)溫度對燒結(jié)體性能的影響43-50
• 4.2.1 致密性43-44
• 4.2.2 孔隙率44
• 4.2.3 孔隙分布44-45
• 4.2.4 彎曲強(qiáng)度45-46
• 4.2.5 維氏硬度46-47
• 4.2.6 物相結(jié)構(gòu)47
• 4.2.7 微觀形貌47-48
• 4.2.8 可加工性48-49
• 4.2.9 切削試驗(yàn)49-50
• 4.3 本章小結(jié)50-51
• 第5章 氧化鋯預(yù)燒結(jié)體的二次燒結(jié)工藝51-59
• 5.1 二次燒結(jié)工藝流程的制定51
• 5.2 二次燒結(jié)溫度對燒結(jié)體性能的影響51-57
• 5.2.1 線收縮率和密度51
• 5.2.2 物相分析51-52
• 5.2.3 微觀形貌52-53
• 5.2.4 晶粒度53-54
• 5.2.5 維氏硬度54-55
• 5.2.6 斷裂韌性55-56
• 5.2.7 抗彎強(qiáng)度56-57
• 5.3 本章小結(jié)57-59
• 第6章 結(jié)論與展望59-61
• 6.1 結(jié)論59-60
• 6.2 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-69
• 作者攻讀學(xué)位期間的科研成果69-71
• 致謝71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 續(xù)曉霄;戴姣燕;符軻;吳建峰;田林海;徐金富;;放電等離子燒結(jié)氧化鋯陶瓷的工藝優(yōu)化及性能[J];金屬熱處理;2015年08期

2 李寶奎;;分析鎳鉻烤瓷牙的臨床應(yīng)用和不良反應(yīng)[J];吉林醫(yī)學(xué);2014年23期

3 商麗娟;徐永軍;吳巖;;CAD/CAM氧化鋯全瓷修復(fù)的研究進(jìn)展[J];中國民康醫(yī)學(xué);2014年05期

4 李竹;梁文;遲戈;李非;馬艷彬;楊牧;;基于技術(shù)審評的全瓷義齒用氧化鋯瓷塊的質(zhì)控要求[J];中國醫(yī)療設(shè)備;2014年02期

5 蹇超;李寧;吳之凱;騰勁;顏家振;;兩步燒結(jié)對牙科氧化鋯陶瓷微觀組織的影響[J];華西口腔醫(yī)學(xué)雜志;2013年05期

6 單科;郭興敏;;氧化鎂穩(wěn)定氧化鋯納米粉末的制備與物相分析[J];粉末冶金材料科學(xué)與工程;2013年03期

7 黃慧;李靜;張富強(qiáng);孫靜;高濂;;成型壓力和預(yù)燒結(jié)溫度對氧化鋯陶瓷可加工性能的影響[J];華西口腔醫(yī)學(xué)雜志;2011年05期

8 王強(qiáng);戰(zhàn)德松;郝鳳渝;;氧化鋯全瓷修復(fù)材料研究進(jìn)展[J];口腔材料器械雜志;2011年03期

9 李偉;蔣麗;廖運(yùn)茂;;牙科氧化鋯全瓷材料[J];中國實(shí)用口腔科雜志;2010年08期

10 宋寧;胡一璁;;納米氧化鋯的研究進(jìn)展[J];廣州化工;2009年05期

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本文編號：901508