不同烧结工艺对牙科钾长石陶瓷增强的研究

摘要

钾长石陶瓷由于其良好的生物相容性和美观性，长期以来一直作为牙科修复材料，但是由于其脆性较大，限制了进一步的应用。而烤瓷修复体又存在颜色和生物相容性等缺点，因此开发高强度的钾长石陶瓷就成为了目前牙科修复材料中的一个重点。 组织是决定材料性能的主要因素，本文分别采用普通成型常压烧结、高压成型常压烧结、高压快速烧结和放电等离子烧结这4种烧结方式制备钾长石陶瓷，通过XRD、光学显微分析、DSC、TEM等分析手段，分析不同的烧结方式对陶瓷微观组织的影响；分析显微硬度在测试钾长石陶瓷力学性能中存在的不足，采用纳米硬度技术分析不同的烧结方式对钾长石陶瓷力学性能的影响。 结果表明：普通成型常压烧结方法烧结温度为1250℃，烧结时间为60min；经高压成型后的常压烧结，烧结温度为1200℃，烧结时间为60min；高压快速烧结方法的烧结温度1100℃，烧结时间为5min；放电等离子烧结的烧结温度为1120℃，烧结时间为10min。通过X-ray物相分析，不同制备方法获得的钾长石陶瓷均为钾长石晶相与玻璃相。通过金相显微镜和AFM对试样的微观组织进行观察，常压烧结，无论是普通成型与高压成型，都存在气孔和晶粒长大的现象；高压快速烧结与放电等离子烧结制备的试样致密性良好且晶粒细化。通过TEM对放电等离子方法制备的试样进行分析，在试样玻璃相的内部存在微晶；通过纳米硬度仪对钾长石晶相与玻璃相进行纳米硬度测定，分析不同的显微组织对试样整体硬度值的贡献。结果表明由于放电等离子烧结方法制备试样的玻璃相中存在内部微晶，其硬度值要明显高于其他烧结方法制备试样的玻璃相硬度值。综合以上因素，作者认为放电等离子烧结是制备牙科钾长石陶瓷的最佳方法。

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1课题背景

1.2烧结技术及主要测试方法简介

1.2.1高压成型及高压快速烧结技术

1.2.2放电等离子烧结技术(SPS)

1.2.3放电等离子烧结技术的应用

1.2.3纳米硬度技术

1.3课题意义

第2章实验方法

2.1钾长石陶瓷粉体的制备

2.2试验仪器

2.3常压烧结钾长石陶瓷

2.3.1坯体制备

2.3.2烧结

2.4高压成型常压烧结钾长石陶瓷

2.4.1坯体制备

2.4.2烧结

2.5高压快速烧结钾长石陶瓷

2.6放电等离子快速烧结制备钾长石陶瓷

2.7本章小节

第3章实验结果与讨论

3.1物相分析

3.1.1常压烧结试样物相分析

3.1.2高压成型常压烧结试样物相分析

3.1.3高压快速烧结试样物相分析

3.1.4放电等离子快速烧结试样物相分析分析

3.2显微组织分析

3.2.1常压烧结试样显微组织分析

3.2.2高压成型常压烧结试样的显微组织分析

3.2.3高压快速烧结试样的显微组织分析

3.2.4放电等离子烧结试样的显微组织分析

3.3本章小节

第4章纳米硬度法分析钾长石陶瓷力学性能

4.1显微硬度测试钾长石陶瓷力学性能的不足

4.2纳米硬度与显微硬度的区别与联系

4.3纳米硬度在测量钾长石陶瓷中的意义

4.4钾长石晶相硬度值的测定

4.5纳米硬度法测量玻璃相的硬度值

4.6本章小节

结论

参考文献

致谢

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