纳米氧化锆医用陶瓷摩擦磨损机理及微观形貌评价

摘要

近年来，美观无毒，生物相容性极佳并且综合性能(力学性能、耐磨损性能等)优异的全瓷修复体成为口腔修复领域的研究热点和发展方向。
　　本文以纳米氧化锆医用陶瓷作为主要研究对象，对这种新型的陶瓷牙科修复材料的机械性能和摩擦磨损性能进行了系统的研究。
　　机械性能研究中，根据陶瓷材料的相变增韧机制，通过加入不同的Al2O3颗粒进行纳米陶瓷粉体的制备和块体的烧结，来得到物理机械性能更好的Y-TZP基陶瓷，以此来有效提高陶瓷的耐磨性。并对不同含量Al2O3颗粒的纳米氧化锆陶瓷的综合机械性能(抗弯强度、断裂韧性、硬度、耐磨性等)进行了对比，从而得出最佳状态下的纳米氧化锆医用陶瓷。
　　本文还对纳米氧化锆粉体制备和陶瓷烧结过程中粒径的变化作了初步研究，并在这一过程中加入一定量的Y2O3来提高晶体的稳定性，得到较为均匀的显微结构。
　　为了更好地模拟口腔环境下牙科修复材料的摩擦磨损性能，本论文将在机油润滑和人工唾液润滑两种条件下进行研究，并从摩擦系数、磨损率、耐磨性等宏观方面对磨损机理进行分析讨论。研究表明，磨损表面还具有分形特征，由此对纳米氧化锆陶瓷材料进行微观评价，通过磨损表面的分形维数和磨损率都随载荷的增大而增大，表明纳米氧化锆陶瓷材料的磨损性能跟其表面形貌特征有着密切关系。
　　根据实验结果的讨论分析和常见牙科修复材料性能的对比，说明纳米氧化锆陶瓷材料在牙科修复领域中要比其他金属材料或是陶瓷材料有优良的机械性能和耐磨损性能。