浆料微挤压快速成型的3Y-ZrO2全瓷牙冠制备工艺研究

摘要

随着口腔医学的发展和义齿加工技术的进步，采用全瓷牙冠对牙列缺损进行修复越来越受到患者的喜爱。3Y-ZrO2陶瓷以其优异的物化性能，良好的生物相容性，色泽稳定自然等优点已成为当下应用最为广泛的全瓷牙冠制备材料。目前全瓷牙冠的制备采用 CAD/CAM牙科雕刻机，但3Y-ZrO2陶瓷材料高强度、高硬度的特点，造成机加工困难，使得全瓷牙冠费用居高不下，在一定程度上限制了全瓷牙冠修复技术的发展。随着快速成型技术的迅速发展，在诸多领域已获得广泛应用，浆料微挤压快速成型技术作为一种以浆料形态制备陶瓷零件的新的快速成型技术，可以不受限制的成型复杂结构的陶瓷实体，本文基于浆料微挤压快速成型原理，搭建出SME浆料微挤压快速成型实验平台，以纳米3Y-ZrO2陶瓷浆料为成型材料，将该技术应用于口腔修复领域全瓷牙冠的制备，对整个工艺流程进行了探索性研究，旨在为全瓷牙冠的制备寻求一种新的方法。
　　首先设计并加工出可满足浆料微挤压成型工艺的挤出装置，并对挤出机构进行优化，对其中关键零部件的设计和选择做了详细说明，再结合 X、Y、Z传动部件、成型平台和控制箱，完成实验平台的搭建。
　　使用聚甲基丙烯酸铵作为分散剂，研究了纳米3Y-ZrO2陶瓷浆料分散系在不同的pH值和分散剂用量下的粘度和沉降高度变化规律，得到当pH=9，分散剂加入量为3Y-ZrO2陶瓷粉体颗粒的1.5wt％时，可获得最佳分散效果。再结合 SME成型工艺特点，对浆料中其他组分的含量和陶瓷粉体固含量加以确定，得到了最佳成型固含量为51vo l%的3Y-ZrO2陶瓷浆料配方。
　　通过理论计算和实际工艺实验，寻求获得3 Y-ZrO2陶瓷浆料成型的最佳工艺参数，以全瓷牙冠代模进行三维成型，对影响成型质量的主要因素进行分析，对解决方案进行详细阐述，对素坯进行初步烧结试验，测定了试样烧结后的体积收缩率，并就抗压强度与天然牙体进行了对比实验，得到测试试样所承受的最大抗压力明显高于天然牙体，可满足全瓷牙冠的力学性能要求。

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第1章 绪论

1. 1 课题的研究背景与意义

1. 2 国内外研究现状

1. 3 主要研究内容及技术路线

第2章 SM E浆料微挤压快速成型实验平台的搭建

2. 1 引言

2. 2 挤出装置的初步设计

2. 3 挤出机构的改进设计

2. 4 传动部件和控制箱介绍

2. 5 本章小结

第3章 水基3Y-ZrO2陶瓷浆料的配制

3. 1 实验材料和设备

3. 2 陶瓷浆料分散性及稳定性的主要影响因素

3.3 SME浆料微挤压快速成型工艺性研究与优化

3. 4 本章小结

第4章 SM E陶瓷浆料微挤压快速成型工艺研究

4.1 SME浆料微挤压快速成型工艺过程及主要参数

4. 2 陶瓷浆料线材挤出速度和直径的确定

4.3 SME浆料微挤压快速成型主要工艺参数的优化

4. 4 本章小结

第5章 上颌中切牙牙冠的SM E成型工艺研究

5. 1 上颌中切牙S ME工艺过程

5. 2 影响牙冠代模成形质量的主要因素

5. 3 试样烧结工艺初步试验

5. 4 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

附录A（攻读硕士学位期间所发表的学术论文）