牙科ZrO2/Al2O3复合陶瓷材料制备的研究

论文摘要

氧化铝生物陶瓷作为牙科冠桥修复材料,具有极佳的生物相容性,优良的耐腐蚀性和耐磨损性,能够达到自然美观的修复效果,是固定修复材料的主流发展趋势。陶瓷材料本质的脆性和相对较低的强度,限制了其使用范围。利用纳米ZrO2作为增韧剂改善氧化铝陶瓷材料的力学性能具有较好的效果。本文研究了制备工艺对氧化铝牙科冠桥修复陶瓷材料性能的影响。论文以ZrOCl2和微米级Al2O3为原料,利用球磨包裹法制备了主晶相为t -ZrO2和α-Al2O3 的复合粉体;掺加5 wt%的复合助剂,经过干压和等静压压实后处理,在1400℃烧结4 小时,制备了断裂强度为497Mpa 的复合陶瓷材料,能够满足牙科陶瓷的强度要求。论文研究了烧结工艺对陶瓷性能的影响,探讨了影响纳米ZrO2 的分散性的表面电位特性。研究结果表明: 低浓度ZrOCl2溶液生成的ZrO2前驱物的zeta 电位对pH 值变化更加敏感;添加2 wt %的PEG6000 和PEG20000 使ZrO2前驱物的表面zeta 电位降低。在（Y）ZrO2/ Al2O3复合粉体中掺加SiO2—CaO—MgO—TiO2复合烧结助剂,由于生成了低共熔相,有效降低了Al2O3/ ZrO2复合陶瓷的烧结温度,1350℃保温2 小时的烧结体的SEM 照片中出现了明显液相。烧结助剂含量为5wt%和3.5wt%的试样,在1400℃烧结4 小时,材料的断裂强度分别为497MPa 和514Mpa,维氏硬度分别为991MPa 和1160 Mpa。能

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 牙科陶瓷的研究与应用
• 1.2.1 陶瓷材料的结构及性能
• 1.2.2 牙科陶瓷冠桥修复材料
• 2O₃/（Y）ZrO₂ 复合陶瓷'>1.3 牙科A1₂O₃/（Y）ZrO₂复合陶瓷
• 1.3.1 影响陶瓷材料断裂韧性的因素
• 2 的相变及其增韧作用'>1.3.2 ZrO₂的相变及其增韧作用
• 2O₃/（Y）ZrO₂ 复合陶瓷的制备研究进展'>1.3.3 A1₂O₃/（Y）ZrO₂复合陶瓷的制备研究进展
• 1.4 论文的主要研究内容及技术路线
• 1.4.1 论文研究的内容
• 1.4.2 工艺路线
• 2 前驱物表面电性能的研究'>2 纳米ZrO₂前驱物表面电性能的研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 纳米氧化锆前驱物粒子表面Zeta 电位分析
• 2 浓度对前驱物电位的影响'>2.3.2 不同ZrOCl₂浓度对前驱物电位的影响
• 2.3.3 添加分散剂对前驱物电位的影响
• 2.4 结论
• 2-A1₂O₃ 复合粉体'>3 包裹沉淀法制备ZrO₂-A1₂O₃复合粉体
• 3.1 引言
• 3.2 实验
• 3.2.1 实验原料
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 复合粉体的制备技术
• 3.3.2 球磨时间的确定
• 3.3.3 煅烧温度的确定
• 3.3.4 煅烧时间的确定
• 3.3.5 粉体的表征
• 3.4 结论
• 2O₃/ ZrO₂ 复合陶瓷的烧结研究'>4 A1₂O₃/ ZrO₂复合陶瓷的烧结研究
• 4.1 引言
• 4.2 陶瓷材料的制备工艺
• 2O₃/ ZrO₂ 粉体的特性'>4.2.1 A1₂O₃/ ZrO₂粉体的特性
• 4.2.2 成型
• 4.2.3 烧成制度
• 4.3 陶瓷试件的性能测试
• 4.4 结果与讨论
• 2O₃/ ZrO₂ 复合陶瓷烧结性能的影响'>4.4.1 烧结温度对干压成型A1₂O₃/ ZrO₂复合陶瓷烧结性能的影响
• 4.4.2 保温时间对陶瓷烧结性能的影响
• 4.4.3 烧结助剂对材料烧结性能的影响
• 4.4.4 试样的相组成
• 4.5 实验结论
• 5 全文总结
• 5.1 研究结论
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 作者在读期间科研成果简介
• 声明
• 致谢