【正文】 粒、原子簇等；（ 2）一維：空間中有兩維處于納米尺度的納米絲、納 米管等；（ 3）三維：三維空間中有一維在納米尺度的超薄膜、多層膜 等。相對密度 ds=，熔點 2680℃ ，沸點 4300℃ 。 Kern等通過 80例 ZrO2 瓷樁修復病例觀察，無一例折裂或粘結(jié)失敗，但認為 ZrO2 瓷樁由于硬度高，在應力分散方面不如纖維樁．近年來納米陶瓷和納米復合陶瓷的研究不斷深入，材料學家們認為，納米陶瓷是改善陶瓷脆性的戰(zhàn)略途徑，納米氧化鋯陶瓷的研究也成為熱點，因此我們可以設(shè)想通過納米材料技術(shù)獲得韌性更好更適于牙科樁釘材料要求的新型納米氧化鋯或納米氧化鋯復合陶瓷材料。 b 作為冠橋用全瓷材料 近年來美觀無毒、生物相容性極 佳的全瓷修復體成為口腔修復領(lǐng)域的研究熱點和發(fā)展方向， VITA公司生產(chǎn)的 InCeram系列是迄今應用于臨床最為成功的全瓷系列，其中力學性能最佳的 In Ceram Zirconia就是用釔穩(wěn)定氧化鋯替代 33． 3％的氧化鋁作為滲透陶瓷骨架，屬于氧化鋯增韌的氧化鋁陶瓷 (ZTA)材料，其三點彎曲強度為 513 MPa(雙軸彎曲法測試達 620MPa)，斷裂韌性達 MPa另外，一般的金屬烤瓷修復體在巨大的咬合力下瓷面 容易發(fā)生瓷裂，瓷裂后剝落引起金屬外露，即影響美觀性又難以修補。 m 2/1 ，而 Inceram系列的高性能 Al2 O3 陶瓷常溫下強度僅為 412． 5MPa，斷裂韌性為 4MPa同時，牙科用 ZrO2 陶瓷表面光滑，便于清潔，不利于菌斑附著。 ②力學相容性 生物陶瓷不僅應具有足夠的強度，不發(fā)生災難性破裂，疲勞、蠕變及腐蝕破裂，而且其彈性變形應當和被替換的組織相匹配。 氧化鋯的應用 氧化鋯陶瓷具有較高的室溫強度和斷裂韌性（強度最高可達 ，斷裂韌性達15Mpa但是添加穩(wěn)定劑以后，四方相可以在常溫下穩(wěn)定，因此在加熱以后不會發(fā)生體積的突變，大大拓展了氧化鋯的應用范圍?，F(xiàn)代陶瓷的發(fā)展推動和加速了科學技術(shù)的發(fā)展，例如，如果沒有現(xiàn)代陶瓷的磁性記憶存儲元件，電子計算機就不可能達到每秒計算千億次的速度，目前高科技中無 數(shù)必須短時間內(nèi)完成的復雜運算，也許就要拖延千百年，從而使這種計算變得毫無意義，科學研究和實驗將無法進行；沒有現(xiàn)代陶瓷的參加，人類登月旅行、火星探測等就是一句空話等。隔熱陶瓷材料主要指氧化物纖維、空心球，由于其具有很好的隔熱效果被廣泛地應用于各個領(lǐng)域。所以，在原料的合成和陶瓷燒結(jié)時，易生成氧化物。（ 1）結(jié)構(gòu)陶瓷 結(jié)構(gòu)陶瓷可分為三大類：氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷和陶瓷基復合材料。先進陶瓷的化學組成擴大到硅酸鹽以外更廣闊的范圍．不但克服了原有的許多弊端．并且增加了許多新的特性，先進陶瓷以其超越普通陶瓷的抗氧化、抗熱震耐腐蝕、耐磨損、耐高溫、密度小、高絕緣等特性引起科技界的高度重現(xiàn)．它的發(fā)展將為人類文明的發(fā)展書寫新的篇章。zirconia。 關(guān)鍵詞 :牙科陶瓷 。 I 摘要 陶瓷材料因其優(yōu)異的性能被譽為“未來的材料”，在口腔修復領(lǐng)域，陶瓷材料以其極佳的生物相容性、良好的耐磨、耐腐蝕性和類似天然牙的美學性能成為修復材料的首選。當前納米氧化鋯及納米氧化鋯復合陶瓷已成為材料學界的研究熱點。力學性能 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 II Abstract Ceramic is praised as“future material”for its unique properties,especially is considered to be the best choice as prosthetics materials because of its excellent biopatibility、 corrosion and abrasive resistance、 nature aesthetic the porcelainfusedtometal (PFM)restoration has bee the most monly clinical restorative way since the matching problem between ceram and metal material was resolved in the 60s’last the metal substructures exist many shortings such as the poor biopatibility and poor aesthetics caused by the deposition of metal ions,the absence of nature vigour because of the poor transparence,et al. To overe the disadvantages, allceram restoration which substitute the ceramic core crown for metal substructure has bee the developping trend and researching the inherent brittleness and lower strength limit the allceram materials’ are attemping to overe the brittleness 、 enhance its fracture strength and toughness. With the developping of nanotechnology, nanoceramic was considered to be the statistic way to resolve ceramic’s brittleness. So the key idea in this study was to bring nanomaterials into dental material research,bine the toughening effect of phase transformation of Zirconia and nanoparticles to develop new type of Zirconia nanoceramic posites,which have better mechanical properties and can meet the demand of prosthetics addition,we try to use advanced S P Stechnology to develop Zirconia nanoceramic posites for dental application,and get some benefit results. Keywords:dentalceramic。隨著科學的發(fā)展和社會文明的進步．人們對陶瓷制品的要求越來起高．不僅要求其其有良好的機械性能，而且要具有聲、光、電，熱、磁等特殊性能，由此先進陶瓷應運而生。先進陶瓷又可以分為結(jié)構(gòu)陶瓷以及功能陶瓷。非氧化物陶瓷在以下三個方面不同于氧化物陶瓷：非氧化物陶瓷自然界很少存在，需要人工合成原料，然后再按 照陶瓷工藝做成陶瓷制品；非氧化物標準生成的自由焓一般都大于相應氧化物標準生成的自由焓。由于它們具有高溫穩(wěn)定性，因此，作為耐火材料被應用于冶金行業(yè)以及其他行業(yè)?，F(xiàn)代陶瓷（先進陶瓷）是現(xiàn)代社會人們進行生產(chǎn)活動和科學實驗所不可或缺的。由于在單斜相向四方相轉(zhuǎn)變的時候會產(chǎn)生較大的體積變化，冷卻的時候又會向相反的方向發(fā)生較大的體積變化，容易造成產(chǎn)品的開裂，限制了純氧化鋯在高溫領(lǐng)域的應用。利用這一效應和穩(wěn)定劑的控制相變作用，現(xiàn)已制備出多種具有增韌性質(zhì)的 ZrO2 陶瓷材料。 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 5 生物陶瓷是一類具有特殊生理行為要求的陶瓷材料，它應滿足下述生物學要求或具備下述條件： ①生物相容性，即生物陶瓷必須對生物體無毒、無害、無刺激、無過敏反應、無致畸、致突變和致癌等作用，同時，它又不會被生化作用所破壞。 氧化鋯陶瓷作為醫(yī)學材料 氧化鋯陶瓷材料作為牙科修復材料的優(yōu)點 a 良好的生物相容性 ZrO2 陶瓷是生物惰性材料，不具有生物活性，不會與組織和口腔分泌物反應，具有很好的生物相容性，在口腔內(nèi)能穩(wěn)定存在，不釋放有害雜質(zhì)，并且不降解。 Mclaren和 Kin等分別研制了用于后牙冠和三單位固定牙橋ZrO2 增韌氧化鋁 (Al2 O3 )陶瓷的復相材料 (ZTA)，該材料強度可以達到 600～ 800MPa，斷裂韌性 MPa而如果前牙修復體基底核為金屬或合金，則顯暗黑色，即使使用遮色層亦難達到好的美學效果。 氧化鋯陶瓷作為牙科修復材料的應用現(xiàn)狀 a ZrO2 涂層 ZrO2 由于其化學性能穩(wěn)定，在正常生理代謝作用下能耐受體液作用不發(fā)生變質(zhì)，故不僅可用于金屬植入材料涂層，在作為 CoCr合金涂層時也可以降低金屬離子在人工唾液中的釋放，近年隨著納米技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了納米氧化鋯涂層，有人認為若將涂層技術(shù)用于口腔鑄造金屬支架上，也可以降低金屬離子析出，提高材料耐腐蝕性。 Erik Asmussen比較了 ZrO2 瓷樁、鈦金屬樁、炭纖維樁的力學性能，認為 ZrO2 瓷樁強度高硬度大，但彈性小，根管預備時應盡可能保留根管壁的牙體組織，防止根折。能溶于硫酸、氫氟酸、熱的鹽酸和硝酸中，也能溶于熔融的硫酸氫鉀。 納米氧化鋯陶瓷研究進展 納米（ nm）是一個尺度的度量單位， 1 nm=109? m，廣義地講， 納米材料就是三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍（ nm） 或以它們作為基本單元構(gòu)成的材料 。可以分為 03，13， 22， 33 等多種復合。 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 11 第二章 納米氧化鋯陶瓷的相變增韌機制及制備 氧化鋯的相變 常壓下純氧化鋯 存在三種晶體結(jié)構(gòu) ：立方相結(jié)構(gòu)（ Cubic Zirconia,c ZrO2 ）、四方相結(jié)構(gòu)（ Tetrgonal Zirconia,t ZrO2 ）、單斜相結(jié)構(gòu) （ Monoclinal,m ZrO2 ），在不同溫度范圍內(nèi)可相互轉(zhuǎn)化，其晶型轉(zhuǎn)化如 下所示： 單斜結(jié)構(gòu) 1170℃ 四方結(jié)構(gòu) 2370℃ 立方結(jié)構(gòu) 2715℃ 液 （ m ZrO2 ） 900℃ （ t ZrO2 ） (c ZrO2 ） 相 三種晶型氧化鋯的密度分別為：單斜型 g/cm3 ，四方型 g/cm3 ，立方型 g/cm3 。 氧化鋯的增韌機制 陶瓷的增韌機制 陶瓷的增韌是陶瓷研究中最重要的部分。 相轉(zhuǎn)變法 相轉(zhuǎn)變指溫度或應力的變化引起晶體結(jié)構(gòu)的變化。但如果在氧化鋯中加入一定量的穩(wěn)定劑如氧化鈣、氧化鎂或氧化釔時，就會阻止這種相轉(zhuǎn)變的發(fā)生，把氧化鋯穩(wěn)定在立方晶形。由于只是小晶粒的體積膨脹，不會使整個材料開裂，只會在晶粒四周引發(fā)一些微裂紋。在應力作用下，晶體對氧化鋯的壓迫不再起作用，氧化鋯晶粒就會發(fā)生相轉(zhuǎn)變。表面打磨更容易引發(fā)表面附近氧化鋯的相轉(zhuǎn)變。 （ 3） t ZrO2分散到其它陶瓷基體，如氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷（ ZTA）。當基體的熱膨脹系數(shù)大時，裂紋向納米顆粒擴展，如果納米顆粒本身及其與基體顆粒間的結(jié)合強度足夠大，納米顆粒此時甚至可以對裂紋起到釘扎的作用；當基體的熱膨脹系數(shù)小時，擴展裂紋趨于沿切向繞過納米顆粒。 在脆性陶瓷基體材料中加入延性粒子能夠明顯提高材料的斷裂韌性。當晶須與基質(zhì)的界面剪切應力很低 ，而晶須的長度較（ 100um ） ,強度較高時，拔出效應顯著。一般認為反應式為： ZrOCl2+2NH40H+(n+1)H20→ Zr(OH)4 2)二次電熔法是將鋯英石與炭粉按比例混勻后，經(jīng)電弧爐電熔脫硅處理，驟冷，再經(jīng)破碎制成單斜相二氧化鋯。 氧化鋯制備展望 穩(wěn)定二氧化鋯雖然有多種制備方法，為二氧化鋯在實際的工程應用提 供了必要條件，但都存在著這樣或那樣的缺點，需要不斷地加以克服和完善，并且大多處于試驗基礎(chǔ)上，缺乏必要的理論支持，特別是二氧化鋯穩(wěn)定機理的研究還存在較大的空白。 （ 2） 固相法 通過從固相到固相的變化來 制備超微粉，包括固相反應法、火花放電法、球磨法等，用固相法制備氧化鋯納米粉的報道較少。 材料和方法 主要試劑 氧氯化鋯（ ZrOCl2與傳統(tǒng)燒結(jié)方法相比，不僅節(jié)約了時間和能源，而且所得燒結(jié)樣品晶粒均勻，致密度高，力學性能好。a 1/2/2 bw2 (28) 圖 27 CMT6000微機控制電子萬能試驗機 P— 斷裂時的載荷（ N） L— 測試跨距（ mm）W— 試件厚度（ mm） b— 試件寬度（ mm） A— 切口深度 a/w= Y 為無量綱系數(shù)，當 L/W=4 時， Y=(a/w)+(a/w)(a/w)3+(a/w)4 (29) （ 5）硬度測試 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 24 用上海材料試驗機廠生產(chǎn)的 型布洛維光 學硬度計（圖 28）測量試樣的維試硬度。 177。 177。 177。在本組實驗中填加 5vol%納米 α Al2O3粉體的試樣力學性能最佳，其彎曲強度和斷裂韌性達到 177。本章就以 CBN 砂輪磨削氧化鋯陶瓷材料為例對磨削區(qū)的溫