【摘要】：本論文利用水熱法制備的白榴石前驅(qū)體與基礎(chǔ)熔塊合成了含超細(xì)白榴石增強(qiáng)型牙科陶瓷材料，對合成過程中白榴石的析晶機(jī)理進(jìn)行了研究。利用X射線衍射儀（XRD）、高溫X射線衍射儀（HXRD）、差熱儀（DSC-TG）和掃描電子顯微鏡（SEM）等分析了白榴石前驅(qū)體在基礎(chǔ)熔塊中的析晶溫度和相變過程以及白榴石在烤瓷材料中的顯微結(jié)構(gòu)。探討了向牙科烤瓷材料中添加MoO_3和TiO_2粉體對烤瓷-鈷鉻合金體系高溫潤濕性、界面反應(yīng)以及結(jié)合性能的影響。采用乳濁劑SnO_2和CeO_2提高烤瓷對鈷鉻合金基底的遮色性能。對遮色瓷進(jìn)行了計(jì)算機(jī)配色研究，建立了遮色瓷配色數(shù)據(jù)庫。 將30wt%的水熱法制備的白榴石前驅(qū)體與70wt%的高溫熔融法制備的基礎(chǔ)熔塊混合均勻后在750℃制備了含超細(xì)白榴石增強(qiáng)型牙科陶瓷材料。基礎(chǔ)熔塊中存在大量的堿金屬和堿土金屬氧化物，能夠使陶瓷材料在較低溫度下得到液相，產(chǎn)生離子空位，增加系統(tǒng)的化學(xué)能，XRD結(jié)果表明白榴石的析晶溫度由1027℃下降到了720℃。白榴石晶體在720℃左右開始析出立方相白榴石，在冷卻到室溫的過程中立方相白榴石相變?yōu)樗姆较喟琢袷�。�?00℃到900℃，與基礎(chǔ)熔塊混合的白榴石前驅(qū)體有一個析晶和分解的平衡狀態(tài)，當(dāng)溫度達(dá)到750℃后白榴石晶體的含量基本保持不變，保證了烤瓷材料性能的穩(wěn)定。利用這種材料配制的牙科烤瓷材料熱處理920℃后，烤瓷材料的表面和斷面都觀測到了平均粒徑為115nm的白榴石晶體，并且這些白榴石晶體均勻的分散在烤瓷基體中，明顯提高了烤瓷材料的強(qiáng)度和韌性。 利用高純的白榴石與基礎(chǔ)熔塊建立了定量XRD分析的標(biāo)準(zhǔn)曲線，測定了用低溫法制備的含超細(xì)白榴石晶體的牙科陶瓷材料中白榴石的含量，大致在30-34wt%之間。 利用高溫可視爐、掃描電鏡以及拉曼光譜研究了烤瓷與鈷鉻合金的高溫潤濕性與界面結(jié)合機(jī)理，發(fā)現(xiàn)添加MoO_3和TiO_2粉體到瓷粉中有助于提高金瓷高溫潤濕性，且得到了配方：2wt%MoO_3,3wt%TiO_2,1wt%SnO_2和94wt%基體瓷粉。添加的TiO_2在高溫下可以降低熔融烤瓷的粘度和表面張力，而添加物MoO_3可以促進(jìn)烤瓷和鈷鉻合金間的界面反應(yīng)，因此添加MoO_3和TiO_2的烤瓷材料具有更好的高溫潤濕性，并且在熱處理過程中均形成了含有新物相的過渡層，過渡層的主要成分為鉻的氧化物，烤瓷中的成分會向過渡層擴(kuò)散并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。有上述添加物的烤瓷/Co-Cr合金體系中的過渡層比沒有添加物的烤瓷/Co-Cr合金體系更寬。試樣進(jìn)行金瓷三點(diǎn)抗彎測試的斷裂面都處于金瓷過渡層靠近陶瓷面的部分，斷裂后的合金面有陶瓷嵌入，這種斷裂方式表明金瓷兩相的結(jié)合性較好。添加MoO_3和TiO_2的烤瓷/Co-Cr合金體系和未添加的烤瓷/Co-Cr合金體系的三點(diǎn)抗彎強(qiáng)度分別為43±2和38±3MPa，都遠(yuǎn)高于烤瓷材料國際標(biāo)準(zhǔn)ISO9693中規(guī)定的合格強(qiáng)度25MPa。 添加一定量的乳濁劑（SnO_2和CeO_2）可以提高烤瓷對鈷鉻合金的遮色能力，當(dāng)添加量為：5wt%SnO_2，3wt%CeO_2時(shí)，遮色瓷在烤瓷厚度為0.2±0.02mm時(shí)就能達(dá)到對鈷鉻合金的完全遮色。 制備了釩鋯黃、鋯鐠黃、鋁鋅紅和鋯釩藍(lán)四種色料的遮色瓷單色色種，建立了配色數(shù)據(jù)庫。并以VitaA2，，A3色料為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算機(jī)配色，在多次配色實(shí)驗(yàn)，修正后得到了兩組配方，與Vita標(biāo)準(zhǔn)色之間的色差分別為1.17和1.12，均小于人眼所能覺察的色差值。
【圖文】：

華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文金屬基牙科烤瓷材料分類固位方式可分為活動烤瓷牙與固定烤瓷牙；根據(jù)制、貼面、固定橋、活動橋、樁冠、全冠；根據(jù)烤瓷牙牙、全瓷牙、水晶瓷牙。牙科烤瓷修復(fù)體按有無金屬底冠，分為金屬烤瓷冠（ 1-1 為金屬烤瓷冠和全瓷冠的示意圖。

金屬基牙科烤瓷材料分類屬基烤瓷修復(fù)體是多層結(jié)構(gòu)（如圖 1-2），其合金基底類似于自然牙的金基底上熔附遮色瓷、體瓷和釉質(zhì)瓷。它們的主體材料和制備方法基都是先合成白榴石或者含白榴石的陶瓷以及不同性質(zhì)的低溫玻璃質(zhì)熔一定的比例配比混合均勻，并添加色料以達(dá)到要求的顏色，只是根據(jù)各料的功能調(diào)整了相關(guān)組分。色瓷層主要用來遮蓋合金基底的顏色，確保與合金結(jié)合性能良好，要底的熱膨脹系數(shù)相匹配，是過渡層。體瓷是烤瓷修復(fù)體的主體部分，為提供半透明性，模擬自然牙的顏色。釉質(zhì)瓷一般為無色透明，主要是改的色澤，使修復(fù)體達(dá)到美學(xué)要求。這三層烤瓷材料的膨脹系數(shù)要匹配，致。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R783.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2530478