氧化锆陶瓷的着色及机械性能研究

发布时间：2021-05-24 11:03

　　氧化锆陶瓷是一种新型陶瓷材料,具有优良的机械性能、导电性能、化学稳定性和生物相容性,现已成功应用于口腔义齿修复及电子装饰材料领域。但随着科技社会的进步和5G通信技术的到来,人们对口腔修复体和装饰材料的美观性要求的提高。氧化锆基底瓷为白垩色,颜色过于单一已限制了它的进一步使用和推广。因此,本文以纳米氧化锆粉体（3Y-TZP,3 mol%氧化钇稳定四方相氧化锆）为原料,采用机械混合和浸泡着色的方法制备彩色氧化锆陶瓷,并探究合成Fe-Cr-Mn系黑色色料用于黑色氧化锆陶瓷的制备,研究金属氧化物着色剂和尖晶石型黑色色料对彩色氧化锆陶瓷微观结构、着色性能和机械性能的影响,主要研究成果如下:（1）采用Fe₂O₃、Pr₆O₁₁、Er₂O₃、CeO₂金属氧化物着色3Y-TZP陶瓷,烧结体呈不同色彩变化,表面色泽均匀且正反面色差小,平均晶粒尺寸在200⁵00nm。CeO₂着色对3Y-TZP陶瓷烧结体的机械性能... 

【文章来源】：中国计量大学浙江省

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 ZrO_2陶瓷材料概述
        1.2.1 ZrO_2的结构及相变增韧性能
        1.2.2 ZrO_2纳米粉体的制备方法
        1.2.3 ZrO_2陶瓷烧结工艺
    1.3 ZrO_2陶瓷材料的应用研究现状
        1.3.1 ZrO_2陶瓷作结构元件的应用
        1.3.2 ZrO_2陶瓷作发光材料的应用
        1.3.3 ZrO_2陶瓷材料的特殊应用
    1.4 彩色氧化锆陶瓷的着色研究
        1.4.1 着色剂的选择
        1.4.2 呈色机理
        1.4.3 着色方法
    1.5 义齿修复相关色度理论与颜色测量
        1.5.1 经典色度理论
        1.5.2 颜色的测量
    1.6 本文选题依据与研究内容
2 实验内容与分析测试方法
    2.1 实验样品制备
        2.1.1 实验原料及主要仪器设备
        2.1.2 混合着色3Y-TZP陶瓷的制备
        2.1.3 浸泡着色3Y-TZP陶瓷的制备
        2.1.4 黑色Fe-Cr-Mn系陶瓷色料的制备
        2.1.5 黑色3Y-TZP陶瓷的制备
    2.2 分析测试方法
        2.2.1 物相分析(XRD)
        2.2.2 微观形貌分析(SEM)
        2.2.3 抗弯强度测试
        2.2.4 维氏硬度及断裂韧性测试
        2.2.5 颜色测试(L*、a*、b*)
3 氧化物着色剂对3Y-TZP牙科陶瓷性能的影响
    3.1 引言
    3.2 单掺氧化物着色剂对3Y-TZP牙科陶瓷性能的影响
        3.2.1 实验思路
        3.2.2 着色3Y-TZP陶瓷物相分析
        3.2.3 着色3Y-TZP陶瓷形貌分析
        3.2.4 着色3Y-TZP陶瓷抗弯强度分析
        3.2.5 着色3Y-TZP陶瓷色度分析
    3.3 Fe_2O_3和Er_2O_3混合着色3Y-TZP陶瓷研究
        3.3.1 实验思路
        3.3.2 色度及颜色匹配分析
        3.3.3 XRD图谱表征
        3.3.4 SEM形貌表征
        3.3.5 3Y-TZP陶瓷机械性能分析
    3.4 本章小结
4 浸泡着色对3Y-TZP牙科陶瓷性能的影响
    4.1 引言
    4.2 Fe~(3+)浸泡对3Y-TZP陶瓷性能的影响
        4.2.1 着色XRD物相表征
        4.2.2 着色SEM形貌表征
        4.2.3 陶瓷色度分析
        4.2.4 陶瓷的机械性能
    4.3 Er~(3+)浸泡对3Y-TZP陶瓷性能的影响
        4.3.1 着色XRD物相表征
        4.3.2 着色SEM形貌表征
        4.3.3 陶瓷色度分析
        4.3.4 陶瓷的机械性能
    4.4 浸泡时间对3Y-TZP陶瓷性能的影响
        4.4.1 XRD图谱表征
        4.4.2 渗透深度分析
        4.4.3 陶瓷色度分析
        4.4.4 抗弯强度分析
    4.5 氧化锆全瓷牙的设计与制备
    4.6 本章小结
5 黑色氧化锆陶瓷的制备及性能研究
    5.1 引言
    5.2 黑色颜料的探索研究
    5.3 实验思路
    5.4 黑色Fe-Cr-Mn系色料的性能表征
        5.4.1 色料物相分析
        5.4.2 光谱反射率曲线分析
    5.5 黑色3Y-TZP陶瓷性能表征
        5.5.1 XRD物相分析
        5.5.2 三点抗弯强度分析
        5.5.3 维氏硬度及断裂韧性分析
        5.5.4 SEM显微结构分析
        5.5.5 黑色氧化锆陶瓷颜色观察分析
    5.6 黑色氧化锆手机背板的设计与开发
    5.7 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 不足与展望
参考文献
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]常压烧结致密氧化锆陶瓷[J]. 李祯,岳建设,李尔波,杨得草.  咸阳师范学院学报. 2018(06)
[2]浸渗掺杂技术制备彩色氧化锆陶瓷[J]. 赵露,吴音,郭兴国,高海宁,卢逸雪,刘若沖.  稀有金属材料与工程. 2018(S1)
[3]相结构对ZrO2陶瓷透光度的影响[J]. 赵晓慧,吴音,尹笑然,樊婷婷,林青昱.  稀有金属材料与工程. 2018(S1)
[4]精细陶瓷在智能手机上的应用及其制备工艺[J]. 蓝海凤,黄永俊,李少杰,张伟,王双喜.  陶瓷. 2018(05)
[5]纳米四方相二氧化锆的水热合成[J]. 李文芳,宋继梅,陈波,许子涵,申岳新.  安徽大学学报(自然科学版). 2018(06)
[6]固结金刚石聚集体磨料垫高效研磨氧化锆陶瓷背板[J]. 王子琨,凌顺志,黄道万,陈佳鹏,李军,朱永伟.  金刚石与磨料磨具工程. 2017(06)
[7]东方锆业:氧化锆陶瓷手机背板项目储备,部分型号研制成功[J].   中国粉体工业. 2017(04)
[8]烧结工艺对多孔氮化硅陶瓷显微结构和力学性能的影响[J]. 张敬义,范锦鹏,刘晓明,周军,郄冬春,张大海.  硅酸盐学报. 2017(06)
[9]氧化锆陶瓷的制备与应用[J]. 孙亚光,金昊,杨文龙,贺胜利.  中国陶瓷工业. 2016(06)
[10]稀土氧化物着色牙色四方多晶氧化锆陶瓷的烧结性能[J]. 高燕,张富强,高建华.  上海口腔医学. 2015(06)



本文编号：3204089