牙科可切削氟硅云母玻璃陶瓷增強(qiáng)增韌研究.pdf

1、口腔醫(yī)學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)口腔材料及其加工技術(shù)的進(jìn)步?？谇豢艭AD/CAM椅旁修復(fù)體制作系統(tǒng)是一項(xiàng)已被應(yīng)用于臨床的現(xiàn)代口腔修復(fù)成果。國(guó)內(nèi)應(yīng)用該系統(tǒng)時(shí)，受到國(guó)產(chǎn)材料強(qiáng)度和韌性不足而國(guó)外進(jìn)口材料價(jià)格十分昂貴的制約，應(yīng)用受限。我院與清華大學(xué)合作開(kāi)展了口腔科CAD/CAM用氟硅云母玻璃陶瓷的研究，初步獲得了氟硅云母玻璃陶瓷的基本配方和燒結(jié)方法。該氟硅云母玻璃陶瓷擁有良好的可切削性，并與天然牙齒相近具有半透明性的特征。這一云母基玻璃陶瓷是一種研制時(shí)間尚

2、較短的新型陶瓷材料，該材料在臨床的推廣應(yīng)用還有一些迫切需要解決的問(wèn)題。例如它存在的主要問(wèn)題是強(qiáng)度不足，三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度大約為100-150MPa。如果能夠應(yīng)用現(xiàn)代的材料技術(shù)提高可切削氟硅云母玻璃陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度，將非常有利于該材料以及CAD/CAM技術(shù)在臨床上的推廣。本研究嘗試在配方中使用具有納米顆粒特征的原料嘗試不同的燒結(jié)溫度以及應(yīng)用不同的燒結(jié)工藝，制備出具有較高機(jī)械強(qiáng)度的氟硅云母玻璃陶瓷材料以滿足臨床應(yīng)用的需要。研究分為以下三個(gè)部分：

3、r>　　實(shí)驗(yàn)一納米二氧化硅對(duì)氟硅云母玻璃陶瓷強(qiáng)度的影響
　　嘗試在配方中使用具有納米顆粒特征的原料，應(yīng)用傳統(tǒng)燒結(jié)工藝制備出具有較高機(jī)械強(qiáng)度的氟硅云母玻璃陶瓷材料。試驗(yàn)中在氟硅云母玻璃原料粉中使用粒徑7nm的納米二氧化硅制備氟硅云母玻璃陶瓷材料，用掃描電鏡觀察其顯微結(jié)構(gòu)，X線衍射確定物象組成及含量，測(cè)定樣本的抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性。結(jié)果顯示使用納米二氧化硅和普通氟硅云母玻璃陶瓷材料組的抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性分別增加34％和23％。納米組材料

4、的密度和收縮率均高于微米組。XRD分析結(jié)果顯示兩組材料的晶相結(jié)構(gòu)相同。在SEM下觀察見(jiàn)納米組結(jié)晶更加充分，其晶粒尺寸相對(duì)均勻；未晶化成分比例較低。納米二氧化硅粉體的加入可以顯著提高氟硅云母玻璃陶瓷材料的強(qiáng)度和斷裂韌性。
　　實(shí)驗(yàn)二燒結(jié)溫度參數(shù)對(duì)氟硅云母玻璃陶瓷強(qiáng)度的影響
　　嘗試改良燒結(jié)工藝以制備出具有較高機(jī)械強(qiáng)度的氟硅云母玻璃陶瓷材料。在氟硅云母玻璃原料粉中使用納米二氧化硅，制備氟硅云母玻璃陶瓷基礎(chǔ)材料，成型處理后選擇不同

5、的二次燒結(jié)溫度進(jìn)行熱處理，晶體生長(zhǎng)溫度分別選擇為1000℃，1050℃，1100℃。用掃描電鏡觀察其顯微結(jié)構(gòu)特征， X線衍射儀確定其物相組成，測(cè)定樣本的抗彎強(qiáng)度進(jìn)行比較。結(jié)果顯示使用不同溫度熱處理獲得的氟硅云母玻璃陶瓷材料抗彎強(qiáng)度沒(méi)有獲得明顯提高。在SEM下觀察各組結(jié)晶結(jié)構(gòu)相似，晶粒大小相對(duì)均勻，相互交錯(cuò)；未晶化的玻璃成分比例較低。結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)調(diào)整燒結(jié)溫度不能有效改善材料的機(jī)械強(qiáng)度。
　　實(shí)驗(yàn)三放電等離子燒結(jié)工藝用于氟硅云母

6、玻璃陶瓷制備的初步研究
　　嘗試應(yīng)用放電等離子燒結(jié)工藝以提高可切削氟硅云母玻璃陶瓷材料的強(qiáng)度。運(yùn)用傳統(tǒng)的燒結(jié)工藝和放電等離子燒結(jié)（SPS）兩種不同工藝制備牙科可切削氟硅云母玻璃陶瓷，用掃描電鏡觀察其顯微結(jié)構(gòu)，x線衍射確定物象的組成及含量，測(cè)定樣本的抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性。結(jié)果：放電等離子的燒結(jié)（SPS）的牙科可切削氟硅云母玻璃陶瓷抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性分別達(dá)到209.84MPa和2.25MPa.m1/2，較傳統(tǒng)燒結(jié)工藝分別增加69.7％和