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(duì)全瓷牙的需求量越來(lái)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(duì)陶瓷坯體進(jìn)行預(yù)燒結(jié)，然后經(jīng)過(guò)復(fù)雜的機(jī)械加工和二次燒結(jié)才得到成品，制備過(guò)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(lái)的陶瓷成型工藝，工藝簡(jiǎn)單，效率高，非常適合用于制備形狀復(fù)雜且無(wú)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(duì)整個(gè)工藝流程進(jìn)行探索與研究。
　　本文首先針對(duì)ZrO2陶瓷漿料的穩(wěn)定性和分散性進(jìn)行了研究，通過(guò)試驗(yàn)探索了漿料的pH值及分散劑添加量?jī)蓚€(gè)因素對(duì)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(shí)，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(duì)象，在

3、對(duì)漿料凝膠固化過(guò)程研究中，仔細(xì)探討了引發(fā)劑、催化劑和環(huán)境溫度對(duì)凝膠化時(shí)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(shí)，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(shí)間可縮短至6～10min。
　　本課題選用空氣干燥法對(duì)注模凝膠體進(jìn)行干燥研究，對(duì)干燥過(guò)程中的溫度和濕度進(jìn)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(jìn)一步證明配制漿料過(guò)程中，高固相體積分?jǐn)?shù)和合適的有機(jī)單體比例的漿料，能

4、制備出性能優(yōu)異的干燥坯體。實(shí)驗(yàn)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(wú)壓燒結(jié)對(duì)ZrO2陶瓷干燥體進(jìn)行燒結(jié)研究，根據(jù)有機(jī)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(cè)試燒成品微觀特性和力學(xué)性能并進(jìn)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(qiáng)度可達(dá)763.1MPa；在最佳燒結(jié)溫度1450℃條件下，初始漿料固相體積