ZrO2全瓷牙冠凝膠注模制備工藝研究.pdf

1、隨著生活水平的提高，人們對全瓷牙的需求量越來越大，其中二氧化鋯（ZrO2）陶瓷以其優(yōu)異的生物相容性和耐腐蝕性，成為最好的全瓷牙冠的制備材料。傳統(tǒng)ZrO2全瓷牙冠成型技術(shù)（CAD/CAM）技術(shù)要先對陶瓷坯體進行預(yù)燒結(jié)，然后經(jīng)過復(fù)雜的機械加工和二次燒結(jié)才得到成品，制備過程繁瑣、效率低，嚴(yán)重阻礙了該技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。凝膠注模成型工藝是新發(fā)展起來的陶瓷成型工藝，工藝簡單，效率高，非常適合用于制備形狀復(fù)雜且無毒的生物材料——陶瓷牙冠。本文以納米二

2、氧化鋯為原料，采用凝膠注模成型工藝制備二氧化鋯陶瓷牙冠，并對整個工藝流程進行探索與研究。
　　本文首先針對ZrO2陶瓷漿料的穩(wěn)定性和分散性進行了研究，通過試驗探索了漿料的pH值及分散劑添加量兩個因素對其影響規(guī)律并得到最佳加入量。研究表明：當(dāng)分散劑PAA-NH4的添加量為漿料質(zhì)量的3wt.％，pH=11時，可獲得固相體積分?jǐn)?shù)為50vol.%、粘度為300mPa·s的漿料。
　　以固相體積分?jǐn)?shù)為50vol.%的陶瓷漿料為對象，在

3、對漿料凝膠固化過程研究中，仔細探討了引發(fā)劑、催化劑和環(huán)境溫度對凝膠化時間的影響。結(jié)果表明：當(dāng)加入0.6wt.%的引發(fā)劑、1.8wt.%的催化劑時，可以較快發(fā)生凝膠反應(yīng)，將該漿料置于60℃的恒溫水浴中，固化反應(yīng)時間可縮短至6～10min。
　　本課題選用空氣干燥法對注模凝膠體進行干燥研究，對干燥過程中的溫度和濕度進行嚴(yán)格控制，研究干燥坯體的干燥收縮性能和力學(xué)性能，進一步證明配制漿料過程中，高固相體積分?jǐn)?shù)和合適的有機單體比例的漿料，能

4、制備出性能優(yōu)異的干燥坯體。實驗結(jié)果表明：在先低溫高濕，再高溫低濕的條件下，制備出的干燥坯體，形狀完整、收縮均勻。
　　最后采用無壓燒結(jié)對ZrO2陶瓷干燥體進行燒結(jié)研究，根據(jù)有機單體和干燥生坯的熱重分析數(shù)據(jù)，確定燒結(jié)制度，獲得燒成品，測試燒成品微觀特性和力學(xué)性能并進行表征。結(jié)果表明：1450℃為最佳終燒溫度，制得的ZrO2陶瓷燒結(jié)體微觀組織致密，組成合理，抗彎強度可達763.1MPa；在最佳燒結(jié)溫度1450℃條件下，初始漿料固相體積