【摘要】：硅涂層改性聯(lián)合硅烷偶聯(lián)劑的應用可以顯著提高氧化鋯陶瓷與樹脂水門汀的粘接強度。蒸汽相水解技術(shù)通過加熱使水或其它液體揮發(fā),高壓蒸汽下促進反應物前驅(qū)體水解或與之發(fā)生反應,以此在核層物質(zhì)上形成包覆均勻的殼層物質(zhì)。靜電自組裝工藝利用帶相反電荷聚電解質(zhì)在固液界面通過靜電作用交替吸附沉積成膜。本實驗嘗試用蒸汽相水解技術(shù)和靜電自組裝技術(shù)在氧化鋯陶瓷表面制備硅涂層,同時研究這兩種硅涂層技術(shù)對氧化鋯陶瓷粘接強度的影響。實驗一蒸汽相水解法硅涂層改性對氧化鋯陶瓷粘接強度的影響目的:探討蒸汽相水解法對氧化鋯陶瓷表面進行硅涂層改性的可行性,并探索其對氧化鋯陶瓷粘接強度的影響。方法:將經(jīng)過噴砂處理的氧化鋯陶瓷片分為5組(n=7)且分別進行以下表面處理:Ctr:對照組;JT:浸涂組;SS:雙酸(H_2SO_4/HNO_3)處理組;SS+JT:雙酸(H_2SO_4/HNO_3)處理+浸涂組;SS+ZQX:雙酸(H_2SO_4/HNO_3)處理+蒸汽相水解法組;對JT和SS+JT組的氧化鋯陶瓷進行熱處理。紅外光譜分析(Fourier transmission infrared spectrum,FTIR)熱處理前后的硅溶膠結(jié)構(gòu);掃描電鏡(Scanning electrical microscopy,SEM)和能譜儀(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy,EDS)對不同處理后的陶瓷表面結(jié)構(gòu)和元素進行觀察和分析。制作陶瓷/樹脂粘接試件,水浴24小時后自凝塑料包埋,測試各組試件的剪切粘接強度。體視顯微鏡觀察各組斷裂模式,掃描電鏡觀察每組具有代表性的的斷裂面形貌。結(jié)果:FTIR顯示硅溶膠熱處理后Si-O-Si非對稱伸縮峰、Si-O-Si對稱伸縮峰和Si-O-Si彎曲振動吸收峰增強;SEM顯示蒸汽相法制得的硅涂層表面呈現(xiàn)凹凸不平的顆粒堆積狀態(tài),顆粒聚集態(tài)之間有大小不等的孔隙;EDS顯示涂層后的氧化鋯陶瓷表面Si元素含量明顯增加。氧化鋯陶瓷表面通過蒸汽相水解法制備硅涂層可以提高陶瓷與樹脂的粘接強度,且其剪切粘接強度最高,差異均具有統(tǒng)計學意義(P0.01)。結(jié)論:蒸汽相水解法可以在氧化鋯陶瓷表面制得硅涂層,實現(xiàn)對氧化鋯陶瓷的表面改性,與傳統(tǒng)溶膠凝膠法硅涂層相比可以顯著提高氧化鋯陶瓷的粘接強度。實驗二靜電自組裝法硅涂層改性對氧化鋯陶瓷粘接強度的影響目的:探討靜電自組裝法硅涂層改性對氧化鋯陶瓷表面進行硅涂層改性的可行性,并探索其對氧化鋯陶瓷粘接強度的影響。方法:將經(jīng)過噴砂處理的氧化鋯陶瓷片分為7組(n=7)且分別進行以下表面處理:Ctr:對照組;JT:浸涂組;Prh:“Piranha”溶液處理組;Prh+JT:“Piranha”溶液處理+浸涂組;Prh+Zzz1:“Piranha”溶液處理+自組裝1層組;Prh+Zzz2:“Piranha”溶液處理+自組裝2層組;Prh+Zzz3:“Piranha”溶液處理+自組裝3層組,對JT、Prh+JT、Prh+Zzz1、Prh+Zzz2、Prh+Zzz3組的氧化鋯陶瓷進行熱處理。紅外光譜分析熱處理前后的PDDA/硅溶膠結(jié)構(gòu);掃描電鏡和能譜儀對不同處理后的陶瓷表面結(jié)構(gòu)和元素進行觀察和分析。制作陶瓷/樹脂粘接試件,水浴24小時后自凝塑料包埋,測試各組試件的剪切粘接強度。體視顯微鏡觀察各組斷裂模式,掃描電鏡觀察每組具有代表性的的斷裂面形貌。結(jié)果:靜電自組裝法可以在氧化鋯陶瓷表面制得硅涂層;FTIR顯示PDDA/硅溶膠熱處理前后的FTIR譜線圖與硅溶膠熱處理前后的FTIR譜圖基本相似;SEM顯示經(jīng)過不同處理的氧化鋯陶瓷表面呈現(xiàn)不同的形貌,靜電自組裝法硅涂層組的陶瓷表面呈現(xiàn)凹凸不平的溝壑狀態(tài),隨著涂層數(shù)目的增加,溝壑形態(tài)由窄深逐漸變得寬淺,硅涂層熱處理后形成裂紋數(shù)目增多,裂隙變寬變深;EDS分析顯示涂層后的陶瓷表面Si元素含量明顯增加;靜電自組裝法硅涂層改性可以顯著提高陶瓷與樹脂的粘接強度,其中Prh+Zzz2組的剪切強度最高,差異均具有統(tǒng)計學意義(P0.01)。結(jié)論:靜電自組裝法可以在氧化鋯陶瓷表面制得硅涂層,實現(xiàn)對氧化鋯陶瓷的表面改性,并可以顯著提高氧化鋯陶瓷的粘接強度,其中以自組裝2層組的效果最好。
【學位授予單位】：南京醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R783.1

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本文編號：2753256