放电等离子烧结法制备牙科纳米氧化锆复相陶瓷的力学性能研究

目的比较放电等离子烧结（spark plasma sintering,SPS）法与常压炉中高温烧结（atmospheric furnace sintering,AFS）法所得纳米ZrO2复相陶瓷的力学性能。方法对照组将纳米α-Al2O3粉体以第二相填充到基体微米ZrO2造粒粉中,常压炉中AFS法烧结;实验组将纳米ZrO2粉体与纳米α-Al2O3粉体等体积混合,SPS法烧结。测试所制得的纳米ZrO2复相陶瓷的抗弯曲强度和断裂韧性。结果对照组在纳米α-Al2O3粉体填充量占体积分数5%时制得的纳米ZrO2复相陶瓷的抗弯曲强度和断裂韧性最佳,分别为659.2 MPa和8.6 MPa·m1/2。实验组制得的纳米ZrO2复相陶瓷的最佳抗弯曲强度和断裂韧性分别为633.5 MPa和8.3 MPa·m1/2。结论SPS法可以制得抗弯曲强度和断裂韧性与AFS法接近的纳米ZrO2复相陶瓷。     

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.     

硅烷偶联剂的用量对PMMA/纳米ZrO2复合材料挠曲性能的影响

目的：研究硅烷偶联剂Z-6030的不同用量对聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）／纳米ZrO2复合材料挠曲强度的影响。方法：采用不同用量的硅烷偶联剂Z-6030,在丙酮溶液中对纳米ZrO2颗粒进行表面修饰,将经过表面修饰的纳米ZrO2颗粒按照3．0％的添加量,利用原位聚合生成法,与义齿基托树脂（聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA）11型粉剂及液剂聚合生成分散良好的PMMA／纳米ZrO2义齿基托复合材料,参照IS01567：1999的标准,制作实验组的标准试件。用未添加纳米ZrO2颗粒及偶联剂的义齿基托树脂（聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA）Ⅱ型粉剂及液剂制作普通基托组的标准试件。用添加未经表面修饰的纳米ZrO2颗粒的义齿基托树脂（聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA）Ⅱ型粉剂及液剂制作对照组的标准试件。用三点弯曲试验测试材料的挠曲强度,采用SAS6．12软件包对结果进行单因素方差分析。结果：硅烷偶联剂Z-6030的用量为3．5％组的挠曲强度最大,与普通基托组、对照组、2．0％组、4．0％组、4．5％组、5．0％组有显著性差异（P〈0．05）,0．5％组、1．0％组、1．5％组、2．5％组、3．0％组、3．5％组各组间的挠曲强度差异无统计学意义（P〉0．05）。0．5％组、1．0％组、1．5％组、2．0％组、2．5％组、3．0％组、4．0％组、4．5％组、5．0％组、普通基托组及对照组各组之间的挠曲强度的差异无统计学意义（P〉0．05）。结论：适当用量的硅烷偶联剂Z-6030可以提高PMMA／纳米ZrO2义齿基托复合材料的挠曲强度,硅烷偶联剂Z-6030的最佳用量为纳米ZrO2颗粒质量的3．5％。     

IPS-Empress 2 玻璃陶瓷结构及性能的研究

目的 研究新型IPS-Empress 2牙科高强度陶瓷的显微结构和机械性能。方法采用原子力显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪，分析IPS-Empress 2的显微结构和晶相，用三点弯曲实验和压痕法测试其弯曲强度和断裂韧性。结果IPS-Empress 2玻璃陶瓷主要由二硅酸锂晶体和磷酸锂晶体组成，二者形成相互交错的三维网络式结构；这种玻璃陶瓷在热压铸前后晶体相保持不变，其三点弯曲强度和断裂韧性分别为300MPa和3．1MPam^1/2。结论IPS-Empress 2玻璃陶瓷的高强度和韧性与高含量的二硅酸锂晶体、相互锁结的网络结构和裂纹偏转有关。     

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     

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。     

牙科用Ce—Y—Mg复合稳定氧化锆增韧陶瓷的基本性能

目的：探讨牙科用Ce-Y-Mg复合稳定氧化锆增韧陶瓷（zirconia toughened ceramic,ZTC)的基本性能。方法：化学共沉淀法制备的三元复合稳定（Ce-Y-Mg）氧化锆粉体造粒后，经双相干压成型，1350℃烧结，磨光并抛光后测试其物理和力学性能。结果；三元复合稳定（Ce-Y-Mg）氧化锆增韧陶瓷烧结后密度为6.01g/cm^3，是理论密度的98．52％，三点弯曲强度为709Mpa，断裂韧性为11.6MPam^1/2。结论：Ce-Y-Mg复合稳定剂可以对氧化锆陶瓷起到很好的增韧效果；Ce-Y-Mg复合稳定氧化锆增韧陶瓷强度高，韧性好，力学性能能够满足牙科桩钉标准。     

牙科氧化锆纳米复合陶瓷的制备

目的:制备具有较好力学性能的口腔修复用纳米氧化锆复合陶瓷.方法:将纳米级3Y-ZrO2粉体以不同体积百分比加入3 Y-ZrO2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10%3Y-ZrO2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(673.17±47.19)MPa,(9.01±0.82)MPa·m1/2.结论:纳米级3Y-ZrO2粉体的添加有一最适比例,本实验条件下为10%(V/V).     

纳米氧化锆对PMMA挠曲强度和表面硬度的影响

目的:研究纳米ZrO2的添加量对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基托树脂机械性能的影响。方法:使用质量分数为1.5%的硅烷偶联剂Z-6030对纳米ZrO2颗粒进行表面处理及FTIR表征分析,未经处理者为对照组。将经过表面处理的纳米ZrO2颗粒按照质量比0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%和3.5%的添加量与PMMA混合,合成纳米ZrO2/PMMA复合材料,共7组。制作标准试件,进行表面硬度测试和三点弯曲测试,从每组中随机选取1个试件进行扫描电镜观察。采用SAS 6.12软件包对数据进行ANOVA单因素方差分析。结果:红外光谱图显示,经过表面处理的纳米ZrO2颗粒表面有硅烷偶联剂吸附。纳米ZrO2添加量为1.5%和2%组复合材料的表面硬度最佳(P<0.05)。1.5%组复合材料的挠曲强度最高(P<0.05),SEM观察断裂面为韧性断裂。结论:使用硅烷偶联剂能提高纳米ZrO2与PMMA的结合强度,经过表面处理的纳米ZrO2,能提高复合材料的机械性能,但加入量会影响纳米ZrO2的增强作用。纳米ZrO2以1.5%和2%的添加比例对基托材料的表面硬度增强效果最佳,以1.5%的添加比例对PMMA挠曲强度的增强效果最...     

氧化锆粉体粒度与氟硅云母玻璃陶瓷强度的关系

目的:研究氧化锆粉体粒度与材料增韧补强效果之间的关系.方法:在氟硅云母玻璃粉中添加等量但不同粉体粒度的氧化锆(粒径分别为50nm和10nm),制备氧化锆质量百分数为25的复合粉体,经冷等静压成型后遵循烧结热制度进行烧结,用扫描电镜观察其显微结构,X线衍射确定物象组成及含量,测定样本的抗弯强度和断裂韧性.以未添加氧化锆的氟硅云母玻璃烧结体为对照.结果:添加等量、不同粒度Zr02(纳米组和微米组)的氟硅云母玻璃陶瓷复合材料,其中纳米组增韧增强效果最明显,抗弯强度达到(224.8±9.30)Mpa,断裂韧性达到(2.54:±0.10)Mpa.m1/2.结论:纳米氧化锆粉体制备的复合材料抗弯曲强度和断裂韧性都显著高于微米氧化锆粉体制备的复合材料.     

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。     

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。     

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目的 研究氧化锆全瓷冠与贵金属烤瓷冠抗折强度的差异。方法 在精密车床上模拟磨牙牙体预备制作金属基牙代型15个,分为3组。根据代型分别铸造金钯合金和金合金基底冠各5个,氧化锆全瓷冠5个。全部试件均黏固于代型上。采用电子万能测力仪测试试件抗折强度,即用直径5 mm的圆形加载头,以0.5 mm/min速度垂直加载于烤瓷冠牙合面中央至瓷层碎裂,记录瓷裂时强度值。采用单因素方差分析（One-way ANOVA）对各组数据进行分析。结果 金钯合金抗折强度为（3.932 ± 0.27）kN,金合金为（2.280 ± 0.20）kN,氧化锆为（2.08 ± 0.18）kN,金钯合金组抗折强度明显高于其他两组,差异有统计学意义（P 〈 0.05）;金合金组和氧化锆组抗折强度值相近,差异无统计学意义（P 〉 0.05）。结论 研究条件下,金钯合金烤瓷冠抗折强度明显大于金合金烤瓷冠和氧化锆全瓷冠,而金合金烤瓷冠与氧化锆全瓷冠抗折强度则无明显差异。     

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。     

Development of modified zirconia based dental material

Ceramic materials are increasingly used in dentistry, because of their excellent biocompatibility. Zirconia based ceramic is unique among others due to its high flexural strength. This study examined physical and mechanical properties, as well as toxic and sanitary-chemical characteristics of zirconia based ceramics to select optimum compositions, in comply with the relevant requirements for medical consumables, particularly with materials for all-ceramic frameworks. The initial powders were synthesized in the systems ZrO2-Y2O3 (I), ZrO2-Yb2O3 (II), ZrO2-Y2O3-Yb2O3 (III). Four different zirconia based ceramics were investigated. We studied specific surface of powders, phase composition of the samples, relative density and porosity, flexural strength, fracture toughness, microstructure at x10 000 magnification. Toxicological and sanitary-chemical tests were conducted in accordance with ISO10993, GOST 52770-2007, GOST R 51148-98, GN 2.3.3.972-00 etc.