牙科CAD-CAM用云母玻璃陶瓷的制備及改性研究.pdf

1、陶瓷作為一種牙科修復材料，具有極佳的生物相容性，在口腔環(huán)境中的化學穩(wěn)定性好，耐腐蝕性強，使用安全，與天然牙齒相似的熱導率、光澤和磨損率。牙科CAD/CAM技術具有光學取模、可視化操作、制作快速、精確度高等優(yōu)點，成為牙科修復體制作技術的未來發(fā)展方向。然而與CAD/CAM技術配套的陶瓷材料基本靠進口國外的產品，其高昂的價格限制了該技術在國內的開展。為此，我院與清華大學合作開展了牙科CAD/CAM用氟硅云母玻璃陶瓷的研究，初步獲得了氟硅云母玻

2、璃陶瓷的基本配方和燒結方法。但作為多晶系的云母玻璃陶瓷，它對溫度特有的敏感性，決定了熱處理直接影響其最終微觀結構和力學性能。本研究對前期研究的云母玻璃陶瓷，通過二次熔融添加Y-TZP，研究不同的燒結處理，制備出滿足牙科臨床要求的陶瓷材料，為CAD/CAM技術在國內修復領域的廣泛開展打下基礎。
　　本研究是以K2O-MgO-SiO2-Al2O3-F系列玻璃為基礎，采用SiO2、K2CO3、MgO、MgF2、Al2O3等為基本原料，經

3、1500℃熔融后水淬、球磨，制成基礎玻璃粉；再在基礎粉體中添加3.0wt％Y-TZP，二次熔融后制粉，成型，等溫燒結法制備云母基玻璃陶瓷（通過對粉體的DTA-TGA，初步確定其玻璃轉化溫度和析晶溫度）；再通過SEM觀察不同核化溫度的燒結樣品確定合適的核化溫度；然后采用階梯燒結法，坯體在680℃保溫1h后，在1000℃-1200℃間間隔40℃分組保溫2h，通過XRD、SEM、三點彎曲強度、鉆孔深度等，研究不同燒結方法對K2O-MgO-Si

4、O2-Al2O3-F系統(tǒng)玻璃陶瓷性能的影響，確定最終的燒結制度，初步制備出滿足臨床CAD/CAM系統(tǒng)要求的陶瓷材料。另外，運用CEREC2系統(tǒng)實際檢測制備的云母玻璃陶瓷的加工性能，并通過急性溶血試驗、細胞毒性試驗，對制備的云母玻璃陶瓷的生物安全性進行評價。具體研究結果如下：
　　1.采用1020℃等溫燒結法制備的燒結體能析出氟硅云母晶體，但是晶化率低，晶體多半自形，分布不均勻，綜合性能也較差；
　　2.采用700℃下保溫1h

5、和1040℃下保溫2h的熱處理能達到核化的目的，析出晶體較均勻、完整；采用680℃下保溫1h和1000℃-1200℃溫度范圍內不同溫度值保溫2h的階梯燒結法，研究不同熱處理制度對燒結體微觀結構及力學性能的影響，結果發(fā)現(xiàn)：在1040℃和1080℃保溫2h的燒結體（680℃下保溫1h）微觀結構和力學性能達到牙科可切削陶瓷要求；
　　3.XRD分析和BSE形貌觀察表明，采用二次熔融燒結法引入Y-TZP的完全熔入云母玻璃陶瓷中，起到晶核劑