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基于MAM自由成形技术的ZrO₂全瓷牙冠制备工艺研究

作　者: 李小倩
导　师: 张祥林
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 口腔修复 MAM自由成形氧化锆全瓷牙冠
分类号: R783.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 13次
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内容摘要

随着人们生活水平的提高，全瓷冠修复在口腔修复领域得到广泛应用，其中氧化锆（ZrO₂）陶瓷以其极佳的机械力学性能和优异的生物相容性，成为制备全瓷牙冠公认的最佳材料。但传统制备ZrO₂全瓷冠的CAD/CAM技术由于材料本身高硬度、高强度特点，需先对瓷块进行预烧结，再经过复杂的机加工和终烧得到成品，过程繁复、效率低下，大大限制了其应用。微滴喷射自由成形是一种基于加成制造原理的自由成形技术，可使用材料范围十分广泛，非常适合快速制作各种三维实体。本文以ZrO₂陶瓷浆料为材料，采用MAM（motor assistedmicrosyringe，电机助推微注射器）自由成形系统，将微滴喷射自由成形技术应用于全瓷牙冠的制备，对整个工艺流程进行了探索与研究。本文首先针对ZrO₂陶瓷浆料的稳定性和分散性进行了研究，通过实验探索了浆料PH值及分散剂添加量两个因素对其影响规律并得到最优含量；同时结合MAM自由成形工艺特点，确定其他添加剂含量及浆料最佳固相体积分数，最终得到适合于该工艺的ZrO₂陶瓷浆料配方。在MAM自由成形工艺的研究上，首先将理论计算与工艺实验相结合，探索得到ZrO₂陶瓷浆料沉积丝材喷射的最佳工艺参数，然后将其应用于牙冠三维实体的MAM喷射成形，并对成形过程中主要工艺问题的形成机理及避免方法进行了较为全面的分析与总结。本文选用无压烧结对所制备的ZrO₂陶瓷坯体进行烧结研究，测试其相关烧结性能并进行表征，发现在1400℃终烧温度下材料微观组织致密，相组成合理，抗弯强度可达607.2MPa，为最佳终烧温度；同时探索发现液相烧结工艺可显著增强材料烧结性能，在1400℃终烧温度下可使抗弯强度提高到723.8MPa，从而最终确定合理烧结工艺是终烧温度为1400℃，烧结助剂添加量为1wt%的液相烧结。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-21
  1.1 研究背景  9
  1.2 全瓷牙冠制备技术及研究现状  9-13
  1.3 微滴喷射自由成形技术原理及研究现状  13-15
  1.4 ZrO_2陶瓷烧结工艺的研究现状  15-18
  1.5 课题的选题依据及主要研究内容  18-21
2 水基 ZrO_2陶瓷浆料的配制  21-30
  2.1 实验材料和设备  21-22
  2.2 陶瓷浆料分散性及稳定性的主要影响因素  22-26
  2.3 陶瓷浆料的 MAM 自由成形工艺性研究与优化  26-29
  2.4 本章小结  29-30
3 陶瓷浆料的 MAM 自由成形工艺研究  30-39
  3.1 MAM 自由成形技术工艺过程及主要工艺参数  30-32
  3.2 关键工艺参数的相互影响及其理论计算  32-34
  3.3 MAM 自由成形主要工艺参数的优化  34-38
  3.4 本章小结  38-39
4 上颌中切牙牙冠的 MAM 自由成形研究  39-48
  4.1 上颌中切牙自由成形过程  39-43
  4.2 影响试样成形质量的工艺因素  43-47
  4.3 本章小结  47-48
5 MAM 自由成形 ZrO_2陶瓷胚体烧结性能研究  48-61
  5.1 终烧温度对 ZrO_2陶瓷胚体烧结特性的影响  48-54
  5.2 液相烧结对 ZrO_2陶瓷胚体烧结特性的影响  54-59
  5.3 本章小结  59-61
6 总结与展望  61-63
  6.1 全文总结  61-62
  6.2 展望  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-68
附录攻读硕士学位期间发表论文目录  68

基于MAM自由成形技术的ZrO2全瓷牙冠制备工艺研究

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