2种纳米粉体对牙科ZrO2陶瓷掺杂增强效果的比较

目的观察不同纳米粉体填充到微米尺度的ZrO2造粒粉中对陶瓷ZrO2纳米复合材料性能的影响。方法利用超声波．共沉淀法制备纳米α-Al2O3粉体;利用反向沉淀法制备氧化钇稳定的纳米锆粉体;作为第二相,以不同的量（体积百分比,vol％）填充到基质微米ZrO2造粒粉中,高温煅烧后,测试了纳米粉体掺杂ZrO2陶瓷复合材料的弯曲强度、断裂韧性和维氏硬度等力学性能。结果纳米α—Al2O3的最佳填充量为5vol％,此时ZrO2复相陶瓷的弯曲强度和断裂韧性分别为（659．17±46．54）MPa和（8．55±0．89）MPam^1/2;纳米ZrO2的最佳填充量为10vol％,此时ZrO2复相陶瓷的弯曲强度和断裂韧性分别为（673．17±47．19）MPa和（9．01±0．82）MPam^1/2。结论当填充纳米ZrO2和纳米α-Al2O3的量〉5vol％（如10vol％）时．前者增强效果优于后者;但当填充量≤5vol％时,后者的增强效果优于前者。     

不同Al2O3纳米粉含量对牙科nAl2O3/ZrO2（3Y）纳米复合陶瓷力学性能的影响

目的 研究不同ɑ-Al2O3纳米粉含量对氧化锆纳米复合陶瓷力学性能的影响.方法 将纳米级ɑ-Al2O3 粉体以不同体积百分比加入ZrO2(3Y)造粒粉中,成型、烧结并测试不同纳米粉含量对试样力学性能的影响.结果 添加5vol% ɑ-Al2O3 纳米粉的试样力学性能最佳,其弯曲强度和断裂韧性分别达到659.17±46.54Mpa和8.55±0.89Mpa·m1/2.结论 纳米ɑ-Al2O3粉的添加有一最适比例,5vol% ɑ-Al2O3 纳米粉的nAl2O3/ZrO2(3Y)纳米复合陶瓷力学性能较好.     

共沸蒸馏法制备牙科氧化锆纳米晶微粉的研究

目的 :探讨用于制备高性能氧化锆牙科陶瓷的氧化锆纳米晶微粉的方法与条件。方法 :采用非均相共沸蒸馏法以正丁醇为夹带剂对水合氢氧化锆凝胶进行脱水 ,比较在减压、常压条件下和直接用乙醇洗脱水所制备的氧化锆粉体的性能。结果 :水合氢氧化锆凝胶经干燥煅烧后 ,成功制成了氧化锆纳米晶微粉。直接用乙醇洗脱水 ,粉体的dBET约为 2 5nm ;在减压共沸蒸馏的条件下 ,粉体的dBET约为 2 2nm ;在常压共沸蒸馏的条件下 ,粉体的dBET约为 17nm。 3种粉体模压成型 ,无压烧结得到陶瓷的弯曲强度分别为 660、710、64 0MPa ,断裂韧性分别为 4.3 4、4.77、4.2 4MPa·m1/ 2 。结论 :用常压共沸蒸馏法能有效地克服硬团聚的形成 ,制得粒径较小、烧结活性较高的氧化锆纳米晶微粉     

氧化锆质量分数对牙科复相铝瓷强度和断裂韧性的影响

目的测定所制备的牙科氧化锆增韧复相铝瓷（ZTCA）的力学性能,探讨氧化锆质量分数变化对ZTCA力学性能的影响及其增韧机制。方法溶胶- 凝胶法制备单相Al2O3粉体,表面诱导沉淀法制备4组不同ZrO2质量分数的ZTCA粉体。将5组粉体干压成型后烧结并加工成标准试件用于力学性能试验,测定三点弯曲强度及断裂韧性;扫描电子显微镜观察基体断口形貌;X射线衍射分析ZTCA基体晶相组成。结果ZTCA抗弯强度随ZrO2的增加先上升而后下降;ZrO2加入量为30%时,抗弯强度最高,为304.5 MPa,对应的断裂韧性为1.85 MPa·m1/2;ZTCA基体晶相包括α- Al2O3、四方相氧化锆以及少量的单斜相氧化锆。结论ZrO2质量分数不同对应ZTCA的强韧化机制不同,ZrO2质量分数为15%～30%时,材料以应力诱导相变增韧为主;ZrO2质量分数大于30%时,还存在微裂纹增韧机制。     

ZTA和Al2O3正畸托槽的研究

目的 分别评价ZTA(ZrO2增韧Al2O3)和Al2O3陶瓷的性能,探索一种适合制备正畸托槽的陶瓷材料.方法 选用ZrO2(3mol%Y2O3)和α-Al2O3粉体作为原料,利用热压铸成型工艺制备陶瓷托槽,在1600 ℃下烧结.将制得样品进行各方面的性能测试.结果 采用纯Al2O3制备的托槽抗弯强度远远低于ZTA复合陶瓷.结论 牙科正畸托槽可以选用具有较高抗弯强度的ZTA复合陶瓷作为原料.     

氧化锆增韧纳米复合陶瓷粉体粒度与基体强度的关系

目的　探讨氧化锆 (ZrO2 )粉体微观粒度、级配与材料增韧补强效果之间的关系。方法以采用包裹共沉淀法与湿法球磨方法合成的Al2 O3 nZrO2 纳米复合陶瓷粉体为研究对象 ,改变所添加ZrO2 粉体的粒度 ,对粉体形貌进行扫描电镜观察与粉体粒径的测定分析 ;以注浆法将粉体制成样本生坯 ,经 1 4 50℃烧结后 ,测定样本的抗弯强度与断裂韧性。结果　①添加等量、不同粒度ZrO2 的Al2 O3 nZrO2 纳米复合渗透陶瓷材料 ,其基体抗弯强度与断裂韧性差异有显著性 (P <0 0 5) ;②添加粒度分布范围在 0 0 2～ 3 5μm ,包含粒径小于 0 5μm超细颗粒的ZrO2 组 ,增韧增强效果最显著 ,抗弯强度与断裂韧性分别达 (1 1 5 434± 5 31 9)MPa和 (2 0 4± 0 1 0 )MPam1 /2 。结论　添加ZrO2 的粉体粒度与级配是影响Al2 O3 nZrO2 纳米复合渗透陶瓷材料基体强度的重要因素     

三种稀土氧化物着色剂对氧化钇稳定的四方多晶氧化锆陶瓷性能的影响

目的采用3种稀土氧化物对纳米3mol%氧化钇稳定的四方多晶氧化锆(3Y TZP)粉体进行着色,实验分析着色剂对烧结体色度和性能的影响。方法在3Y TZP粉体中分别掺入不同质量分数的Pr6O11、Er2O3和CeO2,200MPa冷等静压成型,常压烧结,升温速率150℃/h,保温2h。测量烧结体的色度值、三点挠曲强度、维氏硬度和断裂韧性。用Archimedes法测试烧结体密度。通过扫描电镜和X线衍射比较稀土氧化物对3Y TZP陶瓷显微结构和晶相的影响。结果CeO2和Pr6O11使3Y TZP陶瓷呈黄色,Er2O3使3Y TZP陶瓷呈红色,但3种稀土氧化物对3Y TZP陶瓷明度的影响均不大。3种稀土氧化物主要降低3Y TZP陶瓷的三点挠曲强度,从纯3Y TZP试件的(1536.37±85.49)MPa,下降到1%Er2O3添加时的(534.11±57.06)MPa。对维氏硬度和断裂韧性的影响较小。微量着色剂对3Y TZP烧结体的晶相无明显影响,但可使其孔隙增多且与剂量有关。结论稀土氧化物能够赋予3Y TZP陶瓷所需的色度值,其对3Y TZP性能的影响尚待进一步研究。     

添加相氧化铝对牙科纳米氧化锆陶瓷性能的影响

目的 通过测定不同Al2O3含量的牙科纳米氧化锫复合陶瓷材料的烧结密度、力学性能和可见光积分透射比,探讨Al2O3添加量对复合陶瓷力学性能及半透明性的影响.方法 分别测量Al2O3质量百分数分别为2.5%、5.0%、7.5%、10.0%的Al2O3组和对照组(不含Al2O3)氧化锆陶瓷试件的烧结密度、三点弯曲强度和断裂韧性,采用分光光度计测量可见光积分透射比,扫描电镜观察试件断面形貌.结果 对照组试件常压烧结下烧结密度为(6.04±0.03)g/cm3,接近理论密度,三点弯曲强度为(1100.27±54.82)MPa,断裂韧性为(4.96±0.35)MPa·m1/2,透射比高达17.03%;2.5%、5.0%、7.5%、10.0%Al2O3组随Al2O3含量的增加,试件的烧结密度和透射比下降,断裂韧性有所提高;Al2O3 4组间三点弯曲强度的差异无统计学意义(P>0.05);10.0%Al2O3组试件的断裂韧性为(6.13±0.44)MPa·m1/2,透射比明显降低至6.21%.Al2O3对四方氧化锆晶粒的大小和分布无明显影响.结论 添加Al2O3可影响氧化锆复合陶瓷的力学性能和半透明性,添加复合相需兼顾临床对陶瓷材料力学性能和透光性的要求.     

Mechanical Properties of a new Dental all-ceramic Material-zirconia Toughened Nanometer-ceramic Composite

目的口腔全瓷修复体以其独特优越性受到医患青睐,但脆性问题一直限制其应用范围及使用可靠性.本研究旨在研制用于玻璃渗透全瓷修复的纳米氧化锆增韧陶瓷并全面检测评价其力学性能.方法采用化学共沉淀与球磨相结合的方法合成纳米氧化锆增韧陶瓷(α-Al2O3/nZrO2 ceramics powder ,W),扫描电镜评价陶瓷材料的粉体形态特征及粒度分布.预制氧化锆含量不同的陶瓷粉体(5wt%,10wt%,15wt% and 20wt%),采用粉浆涂塑技术将材料制成标准试件,并在不同温度下(1 200～1 600 ℃)烧结成型,用三点弯曲法及单边刀口梁法检测材料试件的抗弯强度和断裂韧性.结果1)α-Al2O3/nZrO2材料粉体粒度分布范围大致为0.02～3.0 μm,其中超细粉体(低于0.1 μm)占20%; 2)不同烧结温度组试件的力学强度有显著差异(P＜0.05),1 450 ℃和1 600 ℃组高于1 200 ℃组;3)相同烧结温度下不同氧化锆含量组材料强度有显著差异,一定范围内氧化锆含量增高有助于材料的增韧增强.结论本研究所研制的纳米氧化锆增韧陶瓷材料组分配比及微观特征能增韧增强材料,有望提高玻璃渗透后材料的综合力学性能.     

氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷力学性能与微观结构的研究

目的　利用ZrO2 相变和微粉的纳米效应对氧化铝复合渗透陶瓷增强增韧 ,并对其化学组分、复合体的微观结构与复合体系力学特性的相互关系进行探讨。方法　制备氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷 ,测试其抗弯强度和断裂韧性 ;采用X射线衍射分析测定其晶相组成 ;扫描电镜观察其显微结构。结果　氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷三点弯曲强度测试的平均值高达 (6 1 0 85± 37 0 7)MPa,单边切口梁法测定断裂韧性的平均值高达(6 5 1± 1 38)MPa·m1 2 ,复合陶瓷的主晶相为α_Al2 O3及TZP-ZrO2 。结论　氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷是一种力学性能优良的新型渗透陶瓷材料 ,展示出良好的临床应用前景。     

氧化锆对二硅酸锂玻璃陶瓷力学性能的影响

目的:测定牙科氧化锆-二硅酸锂玻璃陶瓷复合材料(ZTCLDC)的力学性能,探讨氧化锆质量分数变化对ZTCLDC力学性能的影响及机制。方法:向制备好的二硅酸锂基础玻璃粉体中分别添加不同质量分数的ZrO(21%,2%,3%,4%),静压成型晶化热处理,每组中的半数试件进行牙科热压铸处理,分别测试热压铸前后的三点弯曲强度及断裂韧性;扫描电镜观察晶体微观结构;X射线衍射分析其晶相组成。结果:热压铸前,ZTCLDC抗弯强度和断裂韧性随ZrO2含量的增加而升高;热压铸后,ZTCLDC抗弯强度随ZrO2含量的增加而降低,ZrO2加入量为4%时,压铸后的断裂韧性最高为4.3 MPa.m1/2。结论:ZrO2对实验二硅酸锂玻璃陶瓷存在增韧效果,能够提高复合材料的断裂韧性。     

氧化锆的用量对纳米氧化锆/PMMA复合材料挠曲性能的影响

目的：研究氧化锆的添加量对纳米ZrO2/PMMA复合材料挠曲强度的影响。方法：采用球磨仪混合基托树脂（聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA）Ⅱ型粉剂和硅烷偶联剂Z-6030修饰过的纳米氧化锆粉体,合成纳米ZrO2/PMMA复合材料,按照氧化锆的用量从0%到7%,制作8组标准试件,测试材料的挠曲强度。结果：氧化锆添加量为3%组的挠曲强度最大,与实验组中的4%组无统计学上的差异,与空白组及实验组中的其他组均有统计学上的差异（P〈0.05）,SEM观察断裂面为韧性断裂,其中3%和4%两组断裂面比较的粗糙。结论：经过硅烷修饰的纳米ZrO2颗粒,在其添加量为3.0%时,可以显著地提高纳米ZrO2/PMMA复合材料的挠曲强度。     

Strength and fracture toughness of MgO-modified glass infiltrated alumina for CAD/CAM.

OBJECTIVE: This study was conducted to investigate the effect of MgO additive to Al2O3 on the flexural strength, fracture toughness of glass infiltrated alumina for CAD/CAM application. METHODS: Alumina blanks with additive of 0.5 wt% MgO were prepared via isostatic pressing and sintering at 1400 degrees C for 2h, and then alumina-glass composites were fabricated by infiltrating the molten glass into the partially sintered alumina compact. Flexural strength and fracture toughness were determined using three point bending methods and a single edge notched beam method. The mechanism of crack propagation was observed under a field emission scanning electron microscope. RESULTS: The three-point flexural strength and fracture toughness of partially sintered alumina and alumina-glass composite were 210 MPa, 1.86 MPam(1/2), and 432.2 MPa, 5.12 MPam(1/2), respectively, and they were free of shrinkage during the processing of glass infiltration. The field emission SEM micrograph indicated that indentation caused a non-planar crack propagation including crack deflection and crack bowing. SIGNIFICANCE: MgO was used as an additive to alumina to improve the strength and fracture toughness of partially sintered alumina and alumina-glass composite. The high strength and toughness are related to toughening by the distribution of alumina with uniform particle sizes, crack bowing, crack deflection and the beneficial wetting properties of the particle surface.     

两次烧结工艺对氧化锆陶瓷性能的影响

目的研究两次烧结工艺对氧化锆陶瓷的烧结密度、机械性能和显微结构的影响。方法将纳米氧化锆粉体静压成型,分别采用一次烧结和两次烧结两种热处理方式,在不同的烧结温度下烧结,对不同烧结方式和烧结温度下材料的烧结密度、三点挠曲强度、维氏硬度和断裂韧性进行测量分析,并通过扫描电镜观察试件的断裂面形貌。结果两次烧结与一次烧结相比,氧化锆陶瓷烧结体的密度、三点挠曲强度、维氏硬度及断裂韧性存在差异。在900 ℃/1 450 ℃烧结温度时,两次烧结氧化锆陶瓷烧结体相对密度最高（98.49%）,机械性能最佳,三点挠曲强度、维氏硬度和断裂韧性分别为1 059.08MPa±75.24MPa、1 377.00MPa±16.37MPa和5.92MPa·m1/2±0.37 MPa·m1/2。两次烧结使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。结论两次烧结工艺对氧化锆陶瓷的性能虽有一定影响,但材料的各项性能均可满足临床要求。     

氧化锆/磷酸镧可切削复相陶瓷的制备及机械性能研究

目的 利用氧化锆粉体和磷酸镧粉体复合,制备可用于制作牙科修复体并适合牙科加工的氧化锆陶瓷。通过调整原料的成分、配比、添加稳定剂并对材料进行机械性能研究,以期获得一种满足牙科修复体要求的可切削氧化锆/磷酸镧复相陶瓷。方法 通过对氧化锆/磷酸镧复相陶瓷抗弯强度、断裂韧性、维氏硬度、X线衍射显微结构分析等方面的检测分析,来确定氧化锆/磷酸镧复相陶瓷的成分配比以及工艺参数。结果 10%磷酸镧含量组1%稳定剂(Y2O3)加入量时机械性能最佳,抗弯强度(590.36±45.67)MPa,断裂韧性(6.62±0.51)MPa.m1/2;20%磷酸镧含量组3%Y2O3加入量时机械性能最佳,抗弯强度(568.91±28.72)MPa,断裂韧性(3.79±0.13)MPa.m1/2;30%磷酸镧含量组5%Y2O3加入量时机械性能最佳,抗弯强度(405.90±18.06)MPa,断裂韧性(2.46±0.08)MPa.m1/2;40%磷酸镧含量组7%Y2O3加入量时机械性能最佳,抗弯强度(200.90±14.46)MPa,断裂韧性(2.1±0.12)MPa.m1/2。结论 新型牙科氧化锆/磷酸镧复相可切削陶瓷材料烧结制备性能良好,机械性能优良。     

烧结温度对牙科氧化锆增韧氧化铝陶瓷力学性能的影响

目的:研究烧结温度对凝胶注模成型牙科氧化锆增韧氧化铝(zirconia toughened alumina,ZTA)陶瓷力学性能的影响.方法:经凝胶注模成型工艺制备的ZTA陶瓷坯体,分别烧结至1100、1200、1250、1300、1400℃,测定不同烧结温度组试件的三点抗弯强度、断裂韧性、维氏硬度,计算脆性指数;用扫描电镜观察三点弯曲试验后试件断面的显微形貌.采用SPSS 19.0软件包对数据进行统计学分析.结果:在1100～1400℃范围内,ZTA的三点抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度均随着烧结温度的升高而增大;脆性指数的最小、最大值分别见于1200℃和1400℃温度组(P＜0.05),为(0.74±0.16) μm-1/2和(2.76±0.14) μm-1/2,两者的抗弯强度分别为(46.89±3.24) MPa和(349.64±54.72)MPa.结论:凝胶注模成型的ZTA陶瓷在合适的烧结温度(1200℃)下具有较佳的可加工性能及一定的机械强度,初步满足临床牙科陶瓷加工的需求.