牙科着色氧化钇稳定四方多晶氧化锆陶瓷的结构与性能

目的添加不同着色剂组合,配制着色的牙科氧化钇稳定四方多晶氧化锆（3Y-TZP）陶瓷,分析着色后材料的显微和晶相结构,并测定其理化、机械及抗低温时效性能。方法将TZ-3Y-S粉体与一定组分的着色剂球磨混合后,在200 MPa压力下等静压成型,先于1 050 ℃预烧结2 h,然后在1 500 ℃终烧结2 h,烧制5种具有一定颜色的氧化锆材料,测量烧结体的密度、收缩率、热膨胀系数、维氏硬度、三点弯曲强度、断裂韧性和化学稳定性;通过扫描电镜和X线衍射观察着色后材料的显微和晶相结构,并测试着色对材料抗低温时效性能的影响。结果着色后3Y-TZP陶瓷烧结密度在99.7%以上,烧结收缩率约20%,热膨胀系数为11×10-6·℃-1;晶粒大小均匀,主要断裂方式为穿晶断裂,主晶相为四方相氧化锆（t-ZrO2）;在弱酸性条件下具有较好的化学稳定性;5组着色氧化锆陶瓷的三点弯曲强度较未着色组略有降低,但均在900 MPa以上,断裂韧性略有提高,经低温时效处理后四方相到单斜相（m-ZrO2）的相变量约40%,但弯曲强度没有降低。结论3Y-TZP陶瓷经过着色后,具有优良的理化和机械性能,能够满足牙科临床应用的要求。     

牙科着色氧化锆陶瓷饰瓷前后的力学性能及断裂模式分析

目的:本研究对牙科氧化锆陶瓷着色及构筑饰面瓷前后的力学性能及断裂模式进行分析.方法:球磨混合一定组分的着色剂(氧化铁及氧化铈)和3Y-TZP(钇稳定氧化锆)粉体制备着色氧化锆陶瓷.根据ISO6872牙科陶瓷标准,制备着色和未着色氧化锆陶瓷的三点弯曲强度样品和构筑饰面瓷后的双层瓷样品,核心瓷与饰面瓷的厚度比为1:1.对所获得样品进行三点弯曲强度、断裂韧性和维氏硬度测试.采用X射线衍射(XRD)分析物相结构,扫描电镜(SEM)观察样品的断裂模式.结果:白色氧化锆陶瓷与着色氧化锆陶瓷的三点弯曲强度分别为1301 MPa和1203:MPa,统计学结果显示二者间没有明显差异,构筑饰面瓷后的三点弯曲强度分别为817 MPa和803 MPa,统计学结果显示二者间没有明显差异,但构筑饰面瓷后比单一材料样品强度降低,二者间有显著差异.在所有的双层瓷样品中,断裂模式的应力位移曲线显示为单峰断裂模式,断裂起始于核心瓷的张应力面中心区域同时发生饰面瓷的破碎和瓷层剥脱.结论:对氧化锆粉体的适当着色并没有明显影响材料的机械性能,着色和未着色氧化锆材料与饰面瓷具有良好的物理匹配性.