牙科可切削氧化锆/磷酸镧复相陶瓷实验研究

摘要

目的：氧化锆陶瓷因具有相变增韧的特点，具有优良的机械性能，又有全瓷材料优良的美学效果及生物理化性能，是一类很有前途的口腔修复材料，单相氧化锆难于进行磨削加工，磨削成本高，一般不适用于可切削。本实验是利用氧化锆粉体和磷酸镧粉体复合，制备可用于牙科修复体并适合牙科加工的氧化锆陶瓷。通过调整原料的成分、配比、添加稳定剂并对材料进行机械性能研究、可切削评价及断裂形式分析，以期获得一种满足牙科修复体要求的可切削的氧化锆/磷酸镧复相陶瓷。 方法：通过对氧化锆/磷酸镧复相陶瓷密度、抗弯强度、断裂韧性、维氏硬度、压痕裂纹扩展、显微结构分析、可切削性能评价等方面的检测分析，来确定氧化锆/磷酸镧复相陶瓷的成分配比以及工艺参数。 结果： 1. 氧化锆/磷酸镧复相陶瓷在加入适量稳定剂（Y2O3）后在1580℃常压情况下可正常烧结不发生开裂现象。 2．10％，20％，30％，40％磷酸镧含量组氧化锆/磷酸镧复相陶瓷，力学性能分别在1％，3％，5％，7％稳定剂（Y2O3）加入量时达到最高。10％组抗弯强度590.36± 45.67MPa, 断裂韧性6.62 ±0.51 MPam1/2；20％组抗弯强度568.91± 28.72MPa，断裂韧性3.79 ±0.13 MPam1/2；30％组抗弯强度405.90±18.06MPa, 断裂韧性2.46± 0.08 MPam1/2；40％组抗弯强度200.90±14.46MPa，断裂韧性2.1±0.12 MPam1/2。 3．氧化锆/磷酸镧复相陶瓷烧结后两相结构之间为弱结合，没有发生明显化学反应。 4．氧化锆/磷酸镧复相陶瓷断裂形式以晶粒去除为主，磷酸镧在两相体系中的断裂呈层片状形式。 5．磷酸镧作为第二相引入氧化锆中, 材料力学性能有所下降, 但可提高氧化锆/磷酸镧复相陶瓷的可切削性能。 结论：新型牙科氧化锆/磷酸镧复相陶瓷切削陶瓷材料机械性能优良，可加工性能良好。