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熔模铸造是制作口腔修复体的主要成型方法,而液态金属在冷却过程中收缩量大,为了得到尺寸精度良好的铸件,需要用包埋材料的膨胀补偿液态金属的铸造收缩。本课题的主要研究目的就是研制一种铸造钴铬合金修复体用的包埋材料,以替代国外进口产品,降低临床应用成本。
首先对三种国外包埋材料(美国、德国、日本)的组成与基本物理性能(凝固膨胀率、热膨胀率、显气孔率、体积密度、抗压强度)进行了检测。X射线衍射分析表明:三种国外包埤材料的主要成分是石英和方石英,结合剂为磷酸盐,属普通磷峻盐类包埋材料。石英和方石英颗粒弥散分和于基质结合相中,形成均匀的结构。三种包埋材料具有不同的凝固膨胀率和热膨胀率。凝固膨胀是调拌与凝固过程中氧化镁与磷酸二氢铵发生水化反应生成针柱状晶体的结果。热膨胀是因为β-石英和β-方石英在加热过程中发生晶型转变,生成密度小的α相,产生体积膨胀。
自制包埋材料以石英和方石英为骨料,硅溶胶为粘结剂。利用铝粉在加热过程中发生氧化反应生成氧化铝产生体积膨胀的原理,在包埋材料中加入铝粉达到增加热膨胀率的目的。X射线衍射分析表明:包埋材料中加入的铝粉加热后全部转化为氧化铝。热膨胀实验测得铝粉含量为10wt%的包埋材料在加热到900℃时,能获得1-31%的热膨胀率,可以满足铸造钴铬合金修复体的要求。包埋材料的热膨胀率随着铝粉含量的增加而增加,另外粉体的尺寸配比对包埋材料物理性能也有一定的影响。自制包埋材料的焙烧后体积密度、开口孔隙率和抗压强度分别为1.83g/cm<3>、19.5%、5.92MPa。
自制包埋材料完成的铸件不但表面光洁,尺寸精度也能与进口产品达到同等水平。实验证明:自制包埋材料的主要性能接近或优于进口包埋材料,基本满足临床制作钴铬合会修复体的应用要求,具有良好的应用前景。