复合添加剂对氧化锆增韧氧化铝牙用陶瓷半透性的影响

摘要

背景：在对氧化锆增韧氧化铝牙用陶瓷的光学特性研究中,除去主成分结构组成的影响外,复合添加剂含量及其比例是重要的影响因素之一。目的：观察复合添加剂对氧化锆增韧氧化铝牙用陶瓷半透性的影响,筛选合适的添加剂含量。设计、时间及地点：对比观察、多角度评估,于2006-01/2007-05在兰州大学物理科学与技术学院完成。材料：ZrO2,粒径70~140nm,Y2O3含质量分数为0.054,四方相占80%,单斜相占20%,为淄博中舜集团产品;TiO2,SiO2,La2O3,MgO复合添加剂质量比为1∶3∶2∶1。方法：按质量比8：2称取Al2O3,ZrO2,分别加入质量分数为0,0.01,0.02,0.04,0.07,0.1,0.13的复合添加剂,加入醇-水液（5∶3）制成的浆液。采用离心渗透注浆成型法制备坯体,常压烧结,制备牙用氧化锆增韧氧化铝陶瓷样品。主要观察指标：用反射率仪测量样品的表面光反射率并计算CR值。扫描电镜观察样品的显微结构,X-射线衍射分析样品物相组成。结果：①相对密度与CR值：未掺添加剂样品的相对密度为91.72%,含质量分数为0.01,0.02添加剂样品相对密度分别为91.15%、92.75%。对于掺添加剂的样品,随添加剂含量的增加,相对密度呈下降趋势;含质量分数为0.01,0.02样品组CR值分别为0.868和0.881,与相对密度成反比例关系,差异有显著性意义（F=20.224,P〈0.05）。②显微结构：未掺添加剂的样品组,晶粒大小不一致,有较多气孔存在。掺添加剂样品组随着添加剂的增加,晶粒尺寸增大,气孔增加,并且晶界处玻璃相生成增多。③X-射线衍射：随着添加剂含量的增加,尖晶石（MgAl2O4）和硅酸镁（Mg2SiO4）的生成含量有增多趋势。结论：添加剂含质量分数为0.01的样品半透明度最高。过多的添加剂不仅使气孔生成增多,而且会造成新相析出,降低半透明性。