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新型高強度牙科切削陶瓷材料的研制

時間:2017-06-30  來源:本網  瀏覽次數:1614

双色球出号规律表 www.fqhmg.icu   新型高強度牙科切削陶瓷材料的研制付強,趙云鳳,李彥,范丹妮,覃峰(中山大學口腔醫學院修復科,廣東廣州510060)得到玻璃陶瓷,用X射線衍射分析玻璃陶瓷的晶相成分,并用三點抗彎法測量材料的強度。結果得到了含鈣云母的新型切削陶瓷,其三點抗彎強度最高達到(210 2±147)MPa結論通過改變金云母玻璃陶瓷內部的晶體結構可以得到新型具有較高強度的牙科切削陶瓷。

  1材料和方法1.1設備和材料高溫箱形電阻爐(江蘇)SEM型溫控電爐(重慶),X射線衍射儀(XRD)(D/MAX-2000B型,日本理學)差熱分析儀(DTA)(PTC-10A型,日本理學),Instron-4302型電子拉伸測試機(英國),化學試劑,鉑金坩堝。

  2原材料配方的篩選和基礎玻璃的制備以氟金云母類的DicorMGC配方為基礎,CaO-K2O-Al23-Si2-F多元體系相圖,設計鋁硅酸鹽基礎玻璃。將化學試劑分別按A、B組成配方(表1)球磨、烘干后,1 400~1600°熔融2~4h,澆注于模具內,在玻璃轉變溫度附近(500 ~600°C)退火,得到基礎玻璃。

  1.3陶瓷材料的制備與陶瓷晶相成分的鑒定利用差熱分析的結果,將玻璃在一定溫度范圍(800~1200°)內保溫4~6.基礎玻璃經過晶化熱處理,內部析出大量晶體,得到玻璃陶瓷材料。

  牙科陶瓷修復材料依其制作技術不同可分為傳統粉漿燒結陶瓷、鑄造陶瓷、切削陶瓷、熱壓陶瓷和滲透陶瓷等多種。其中,切削陶瓷由于結合了先進的計算機輔助設計/輔助制作技術具有快捷、簡便和準確的優點;而且由大規模工業生產提供預成瓷塊,可以更好地控制陶瓷材料的機械性能和光學性能(顏色、透明度等)因此,目前切削陶瓷在國外及國內已大量應用于牙體修復(嵌體)和貼面、冠橋修復。但是現用于臨床的切削陶瓷材料只有兩三種,且性能尚不夠理想。以Dicoi.MGC為例,這種陶瓷為氟金云母類玻璃陶瓷,可切削性能較好;但由于強度較低(抗彎強度80~150MPa)臨床應用時,破碎率很高‘4.這使得應用范圍大大縮小,只限于嵌體、貼面或前牙冠。以往研究較多的拋光、回火、離子交換等增強陶瓷的方法也未能從根本上改變材料強度低的缺點。為此,作者擬在分析氟金云母類玻璃陶瓷內部晶體結構的基礎上,研制新型具有較高強度的鈣云母類切削玻璃陶瓷材料。

  基金項目:國家自然科學基金資助項目(39970799)廣東省自然科學基金資助項目(010755);廣東省醫學科研基金資助項目(A2001046)>付強(1972―),男,安徽六安人,口腔臨床醫學博士講師趙云鳳,四川大學華西口腔醫學院」

  表1樣品的化學組成用X射線衍射(X-raydiffraction,XRD)分析陶瓷的晶相成分。

  4陶瓷材料的強度測定將得到的兩種陶瓷樣品A、B用金鋼石內圓切割機切割成20mmX3mmX2mm尺寸試條,每種樣品各6根。在Instron-4302型力學試驗機上測其三點抗彎強度,跨距/=16mm,加載速度為0.5 2結果兩種材料樣品的X衍射分析結果見、2.XRD是鑒定材料物相成分的現代分析測試方法,由衍射花樣上各衍射峰的角度位置(20)所確定的晶面間距d及衍射峰的相對強度I 1是物質的固有特性,將待測物的衍射花樣與粉末衍射卡(CPDF)的已知d、I八1數列對照,尋找相同或相近的圖象,即可確定物質的晶相種類。鈣云母的粉末衍射卡中三強特征峰所對應的20分別為9.1°、27.6°、29.2°在的衍射花樣中得到了很好的反映。由此可以看出,由實驗已得到了含鈣云母的玻璃陶瓷材料B.強度測試結果表明,材料B的三點抗彎強度最高達到(210.2±147)MPa.在隨后經過進一步3討論3.1陶瓷材料的增強方法陶瓷材料的增強方法有表面強化和自身增強兩大類。表面強化是指采取回火、離子交換等方法使材料的強度得到提高。曾有一些學者采用表面拋光、回火、離子交換等表面強化的方法來提高牙科陶瓷的強rf57,獲得了一定效果。但這些方法一般只是使材料表面一層的強度得到了提高,并不能從根本上改變材料強度低的缺點。例如,采用離子交換的方法增強陶瓷,是對陶瓷的表面層進行處理,用處理劑中直徑較大的K+離子取代陶瓷中較小的Na+離子,在陶瓷的表面層中產生壓應九使強度提高。但在咀嚼磨耗作用下,一旦材料表面厚為16~ 18Mm的一薄層被磨去,即可使離子交換作用完全消失,此時材料將出現突然爆發性的碎裂(catastrophicfailure)8.陶瓷材料的自身增強是指改變材料內部的化學結構來提高材料的強度。

  比如可以在陶瓷的玻璃基質中加入晶體等分散的第二相,由于在陶瓷燒結時,玻璃基質圍繞晶體形成離子鍵。這樣當微裂紋擴展時就受到了晶體相的阻礙而分枝、偏轉或鈍化,從而增大了斷裂表面能,使陶瓷抵抗外力的能力增強,提高了強度。另外,當晶相的熱膨脹系數稍高于玻璃相時,冷卻時玻璃相會處于壓應力下,從而也有利于提高抗張強埂3.自身增強是從材料內部整體性地提高了材的材料組成與熱處理程序的研究祖們得r了種iblishnfl的強度,屈而較表面強化的蔌效果更為明顯而且不會受外界因素影響而減弱或消失。

  目前在牙科陶瓷的增強研究方面,表面強化的方法已少見報道,主要的研究熱點集中在采取各種方法對陶瓷進行自身增強,比如加入晶體強度較大的晶相。

  3.2新型高強度陶瓷材料研制的理論依據玻璃陶瓷的強度一般受晶體的固有強度以及晶體大小、含量、形態分布等因素影響,其中晶體的固有強度具有較重要的作用與兩種四面體與Mg2+離子構成了層狀結構,層狀結構之間又由K+(或Na+)離子連接。由于K+與12個0相連,其鍵力只有K-O鍵鍵能的十二分之一,比Mg-0鍵弱得多。顯然云母晶體的機械強度主要由層間的K+(或Na+)離子的鍵合強度所決定。據此,考慮用Ca2+代替K+也就是說用鈣云母代替金云母,由于層間離子的場強大大提高(Ca2+為1.78,而K+為0.57),將使鈣云母晶體的機械強度比金云母有較大程度的提高,從而提高云母玻璃陶瓷的強度。含K+(或Na+)離子的普通氟金云母玻璃陶瓷材料(以DicorMGC為例)的三點抗彎強度為150MPa本實驗中所研制的含鈣云母玻璃陶瓷的強度可達到210MPa較前者有明顯提高。實驗結果證實了早先的理論設計。

  3.3新型陶瓷材料研制的難點與關鍵玻璃陶瓷的研制有賴于基礎玻璃的制備和晶化熱處理工藝的控制。AmDent付強。牙科CAD/CAM專用新型可切削陶瓷材料的初步研究。成都:華西醫科大學,2000.浙江大學。硅酸鹽物理化學。北京:建筑工業出版社,1980.3335.麥克米倫,PW.微晶玻璃。王仞千譯。北京:建筑工業出版社,1988.109159.(編輯劉清海)12日來自全國各地高校的醫學統計學、統計學以及應用數學專業的老師、學生70多人聚集在中山大學公共衛生學院,參加由該院醫學統計學與流行病學系主任導師方積乾教授主持的“現代醫學統計學講習班”。與會者一致反映參加此次講習班收獲豐碩,不僅了解了現代醫學統計學的前沿領域,而且領略了優秀華人統計學家的風采。

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