一种氟金云母微晶玻璃用于可削牙科陶瓷的基础研究

发布时间：2020-04-08 17:51

【摘要】： 陶瓷修复体因具有良好的生物相容性和美学性能,在临床上得到了越来越广泛的应用,尤其是计算机辅助设计与辅助制作(CAD/CAM)技术的开创性引入使口腔固定修复设计和制作技术发生了革命性变化,而可切削陶瓷材料不仅为CAD/CAM技术提供了材料基础,更是多样化的CAD/CAM发展的原动力。可切削陶瓷最大的特点是良好的切削性,可以用于简单快速准确的制作修复体。但由于陶瓷是脆性材料,其切削行为与金属有本质区别,一般表现为脆性微裂纹扩展方式,切屑为粉粒状,在切削时对设备要求较高,在修复体修形打磨抛光时会不可避免的造成修复体表层及边缘损伤,从而导致修复体易崩裂和边缘不密合。同时瓷胚材料熔炼温度多在1500°C以上,且必须经过繁杂的晶化工艺处理,影响因素复杂,增加了瓷胚块材料加工制作的难度。因此,开发适用于口腔修复需要的低熔点、高强度,尤其是高韧性、加工简便的牙科可切削陶瓷对口腔修复学临床将具有十分重要的实用价值。 本实验以SiO2-B2O3-R2O-Al2O3-ZnO-MgO-F系云母可切削微晶玻璃陶瓷材料为研究对象,试图开发出具有更好可切削性能的牙科陶瓷材料。该材料的熔融温度仅1300°C左右,晶体的成核长大可在一个晶化温度下一次完成,最突出的优点是具有极好的可加工性能和韧性,在获得30%云母晶体时,不同寻常的表现出像金属一样的延性切削模式,可在高速车削条件下形成连续的带状切屑。本实验研究的目的在于研究其可延性切削机理,探讨其热处理过程对结构及性能的影响,确定其用于牙科全瓷修复的最佳热处理制度。 采用一段晶化法,根据不同晶化温度和时间分组,并以商品瓷VITA MARKⅡ为对照组,通过钻削试验、车削试验测定各组实际加工性能,并测量其强度、维氏硬度等机械性能,通过扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)等分析手段对材料的微观结构、晶化特征及主晶相组成进行测定,比较不同实验组及实验组与对照组之间加工性能、机械性能和微观结构的差别,探讨可延性切削机理和影响其机械性能的可能因素。 通过实验获得结果如下: 1.本实验中所采用的可切削云母微晶玻璃实验组,除740℃晶化60min组与VITA MARKⅡ对照组可加工性无明显差别外,余实验组可加工性能均明显优于对照组。 2.在本实验范围内,改变晶化温度或晶化时间均可显著影响该可切削云母微晶玻璃的可加工性能。650℃晶化60min时钻孔速率最大,车削可形成带状切屑。随着晶化时间的延长,晶化温度的升高,可加工性能有下降的趋势。 3.在本实验范围内,改变晶化温度或晶化时间均可显著影响该可切削云母微晶玻璃的抗弯强度。680℃晶化120min时三点抗弯强度最大,达到170MPa以上。随着晶化时间的延长,晶化温度的升高,抗弯强度有先上升后下降的趋势。 4.在本实验范围内,改变晶化温度或晶化时间均可显著影响该可切削云母微晶玻璃的维氏硬度。随着晶化时间的延长,晶化温度的升高,硬度有增加的趋势。但均低于对照组且在正常牙本质硬度范围之内。 5.云母玻璃陶瓷材料在晶体含量为30%时,获得了最佳的切削性能。其原因不仅与云母晶体的易解理和互锁结构有关,还与玻璃相的粘滞流动作用有密切关系。 6.为了获得良好的切削性能与机械性能的统一,最佳晶化热处理制度为680℃晶化60min。
【图文】：

氟金云母的结构示意图

云母基玻璃陶瓷典型显微组织
【学位授予单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：R783.1

【参考文献】

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本文编号：2619649