论文部分内容阅读
目的：本课题拟研究不同升温速率对可切削纳米氧化锆陶瓷的线性收缩率、抗压强度等机械性能以及显微结构的影响,探索合适的烧结工艺,为国产高性能牙科可切削氧化锆陶瓷的研制提供试验和理论依据.方法：1.实验试件制作及烧结：选择市售IPS e.max ZirCAD CAD/CAM氧化锆全瓷基底冠材料,按要求制作所需实验试件,抛光干燥后使用Programat(R) S1高温结晶炉,分别在200℃/h、400℃/h、600℃/h、1000℃/h的升温速率下升温至1500℃,保温2h,完成二次烧结.2.试件理化性能检测：对不同升温速率下烧结后的试件的线性收缩率、三点挠曲强度、维氏硬度和断裂韧性进行测量分析,并对数据进行统计分析；扫描电镜观察试件的断裂面及表面的显微形貌,X线衍射仪观察断裂面的晶相结构.结果：(1)在200℃/h、400℃/h、600℃/h、1000℃/h的升温速率下进行烧结,共制备出符合要求的试件20件,每组各5件,各个试件完整无裂纹,表面光滑.(2)线性收缩率：氧化锆材料的线性收缩率随着升温速率的提升呈现上升趋势,在升温速率提升至400℃/h后上升趋势趋缓.(3)烧结体密度及表观气孔率：随着升温速率的升高,氧化锆陶瓷的相对密度呈下降的趋势,最大相对密度出现在200℃/h,相对密度为99.9％；气孔率有逐渐增大的趋势.(4)三点挠曲强度：随着升温速率的升高,氧化锆陶瓷的三点挠曲强度呈下降的趋势,最大挠曲强度出现在200℃/h组,为873.22Mp.(5)维氏硬度和断裂韧性：随着升温速率的升高,氧化锆陶瓷的维氏硬度呈下降的趋势,最大维氏硬度值出现在200℃/h组,其维氏硬度值为11426.67Mpa；随着升温速率的升高,氧化锆陶瓷的断裂韧性随着升温速率的升高亦呈下降的趋势.(6)扫描电镜(SEM)观察：随着升温速率的提升,氧化锆陶瓷烧结体的内部孔隙略有增多,部分晶粒长大且大小不均匀；在升温速率在200℃/h时,断裂模式主要为沿晶断裂,随着升温速率的升高,断裂模式逐渐转化为为混合型断裂,可同时看到沿晶断裂和穿晶断裂的存在.(7)X射线衍射(XRD)：各组材料的主晶相均为四方相,随着升温速率的增加,开始有少部分单斜相晶体出现.结论：(1)在预烧结温度为900℃,烧成温度为1500℃的条件下,经200℃/h的升温速率进行烧结的3Y-TZP具有最佳的力学性能,完全能够满足口腔全瓷材料的要求.(2)经400℃/h、600℃/h、1000℃/h的升温速率对3Y-TZP进行烧结会降低氧化锆的机械性能,但影响随着升温速率的上升趋缓；同时经较高升温速率烧结的3Y-TZP试件仍具有足够的力学性能,基本能够满足口腔全瓷材料的要求.(3)在临床工作中需对3Y-TZP进行烧结时,应优先选用以较低的升温速率进行烧结,以保证修复体具有足够的机械性能和长远的使用效果.