水基3Y-ZrO2膏體缺血及燒結工藝研究.pdf

1、3Y-ZrO2陶瓷以其高的斷裂強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效果，成為應用前景廣闊的牙科全瓷材料。而其高硬度強度使其難于機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性的成分均勻的水基膏體進行擠出成型，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)異的膏體和燒結性能良好的3

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

3、征。研究表明漿料粘度隨球磨時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數的增加而增大，在固相體積分數達到42％時，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，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，能夠獲得粘度適宜的水基膏

4、體。
　　其次，為了驗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，并當柱塞速度大于v=0.08mm/s時，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，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，在不同的燒結溫度和保溫時間下進行常壓燒結，分析其對坯體性能的影響關系。隨著燒結溫度的升高和保溫時間的延長，坯體的收縮率、體積密度和相對密度呈現先增加后穩(wěn)定于某一定值，在1490℃下保溫150min時，坯體寬度收縮率23.0096％，厚度收縮率22.938％，體積密度5.854