水基3Y-ZrO2膏體缺血及燒結(jié)工藝研究.pdf

1、3Y-ZrO2陶瓷以其高的斷裂強(qiáng)度和斷裂韌性以及較低的脆性，并且具有能夠與人類齒色很好匹配的美學(xué)效果，成為應(yīng)用前景廣闊的牙科全瓷材料。而其高硬度強(qiáng)度使其難于機(jī)加工卻限制了自身發(fā)展。固體自由成型(Solid FreeformFabrication，SFF)采用以水為基體，將3Y-ZrO2陶瓷粉末制備成具有一定流動(dòng)性的成分均勻的水基膏體進(jìn)行擠出成型，很好的解決了它的成型問題。制備出分散性能良好、成分均勻、擠出性能優(yōu)異的膏體和燒結(jié)性能良好的3

2、Y-ZrO2陶瓷坯體是拓寬其在牙科領(lǐng)域應(yīng)用的首要前提。
　　本文主要是對(duì)3Y-ZrO2陶瓷膏體的制備和燒結(jié)工藝進(jìn)行研究，分析了固相體積分?jǐn)?shù)、分散劑含量以及pH值對(duì)漿料性能的影響，并獲得了膏體的最佳配方;分析了擠出工藝參數(shù)對(duì)3Y-ZrO2陶瓷膏體擠出過程中擠壓力和液相含量的影響;以及燒結(jié)工藝參數(shù)對(duì)3Y-ZrO2陶瓷坯體性能的影響。
　　首先分析了固相體積分?jǐn)?shù)、分散劑含量、pH值對(duì)漿料性能的影響，并以測得相應(yīng)粘度作為漿料性能的表

3、征。研究表明漿料粘度隨球磨時(shí)間的增加先減小后穩(wěn)定于某一定值，取球磨8h為宜;漿料粘度隨固相體積分?jǐn)?shù)的增加而增大，在固相體積分?jǐn)?shù)達(dá)到42％時(shí)，漿料粘度最佳，性能最穩(wěn)定;漿料粘度隨著分散劑含量增加而先減小后增加，在分散劑添加量為3.5％時(shí)，正好能夠與漿料中其他添加劑形成穩(wěn)定的水化膜包裹于粉料顆粒外，獲得穩(wěn)定的漿料;漿料粘度隨著pH值的增加而先減小后穩(wěn)定與某一定值，并且在30ml漿料中加入0.5ml10％HCl溶液時(shí)，能夠獲得粘度適宜的水基膏

4、體。
　　其次，為了驗(yàn)證水基膏體是否適于擠出，研究了3Y-ZrO2陶瓷膏體的擠出工藝。通過柱塞速度、擠出頭長度、擠出頭直徑對(duì)膏體穩(wěn)定階段擠壓力及擠出膏體液相含量的影響，分析了膏體的連續(xù)擠出規(guī)律。隨著柱塞速度的增大、擠出頭長度的增長、擠出頭直徑的減小，擠壓力基本呈線性增加的趨勢;膏體液相偏離量隨著柱塞速度的增大而逐漸減小，并當(dāng)柱塞速度大于v=0.08mm/s時(shí)，基本不發(fā)生液相遷移，具有較好的擠出性能;膏體液相偏離量隨著擠出頭長度的增

5、加、擠出頭直徑的減小而增大，在擠出頭直徑為1mm、擠出頭長度小于12mm時(shí)，擠出體與初始膏體液相含量基本一致。
　　最后，將擠出成型的3Y-ZrO2陶瓷生坯，在不同的燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間下進(jìn)行常壓燒結(jié)，分析其對(duì)坯體性能的影響關(guān)系。隨著燒結(jié)溫度的升高和保溫時(shí)間的延長，坯體的收縮率、體積密度和相對(duì)密度呈現(xiàn)先增加后穩(wěn)定于某一定值，在1490℃下保溫150min時(shí)，坯體寬度收縮率23.0096％，厚度收縮率22.938％，體積密度5.854