溶胶-凝胶法制备SiC前驱体

为了尽量减少硫、氯等有害元素的含量，本文用不含有害元素的草酸和六次甲基四胺（HMTA）为催化剂，正硅酸乙酯（TEOS）为硅源，酚醛树脂为碳源，成功探索出了制备SiC前驱体的两步法溶胶-凝胶工艺．第一步TEOS在草酸的催化下预水解，第二步用HMTA加速凝胶．实验得出了草酸含量、预水解时间、预水解温度等因素对凝胶形成的影响规律，进而讨论了水解和缩合的机理．所得SiC前驱体为黄色透明的玻璃态，由纳米级的颗粒组成，结构均匀而精细．

浸浆法制备生物多孔陶瓷

自然骨的主要无机成分是羟基磷灰石。由于纯羟基磷灰石对于人体组织有良好的生物相容性 ,被广泛使用为骨植入材料。为了得到孔径和孔隙率合适的羟基磷灰石框架 ,本文采用多孔聚氨脂泡沫浸浆法制备。实验表明 ,该方法可以有效的获得需要的羟基磷灰石框架。

骨组织工程支架材料与新骨生长

对β-TCP,β-TCP/DCHA和HA材料的结构、表面生物活性及细胞在材料表面的粘附情况进行了检测与分析,用Micro-CT对制备的骨支架材料植入前后的结构进行了评价.将骨髓基质细胞进行培养、分化,扩增得到足够浓度的成骨细胞,并种植于骨支架材料复合培养后,再植入动物体,观察成骨状况,研究成骨机制.结果表明:骨支架的孔隙中诱导生成新骨,随着新骨生长,支架材料在逐步降解,从而达到骨重建.研制出了具有三维多孔结构、适于新骨生长的孔径、可降解、表面生物活性好以及植入骨细胞后可以诱导新骨生成骨组织工程支架材料.

骨组织工程支架材料与新骨生长研究

本文对β-TCP、β-TCP/DCHA和HA材料的结构、表面生物活性及细胞在材料表面的粘附情况进行了检测与分析,用Micro-CT对制备的骨支架材料植入前后的结构进行了评价。将骨髓基质细胞进行培养、分化,扩增得到足够浓度的成骨细胞,并种植于骨支架材料复合培养后,再植入动物体,观察成骨状况, 研究成骨机制。结果表明:骨支架的孔隙中诱导生成新骨,随着新骨生长,支架材料在逐步降解,从而达到骨重建。研制出了具有三维多孔结构、适于新骨生长的孔径、可降解、表面生物活性好以及植入骨细胞后可以诱导新骨生成骨组织工程支架材料。

Vitapan 3D-Master比色片的色空间位置测定

目的：获得Ｖｉｔａｐａｎ ３Ｄ－Ｍａｓｔｅｒ比色板各色片的色度值分布规律。方法：用美能达色差计ＣＲ－３２１（Ｄ６５光源）以 ＣＩＥ－１９７６－Ｌ*ａ*ｂ*色度值对市售Ｖｉｔａｐａｎ ３Ｄ－Ｍａｓｔｅｒ比色板进行色空间的测定和统计，分析其临床使用的可能性。结果：Ｖｉｔａｐａｎ ３Ｄ－Ｍａｓｔｅｒ比色板的 ２６个色片在三维色空间中的明度轴上呈５个层面分布；在２、３、４层面内，６个色片因色调和彩度的不同围绕中间色片呈等距环形分布；Ｌ１．５和Ｌ２．５包片在组内色空间的色调值偏向黄色，Ｒ１．５和Ｒ２．５色片的色调值偏向红色。Ｍ１～３则介于两者之间。结论： Ｖｉｔａｐａｎ ３Ｄ－Ｍａｓｔｅｒ比色板较完善和等距离的覆盖了牙齿颜色空间，确保了颜色选择、交流和复制的准确性。

基于Voronoi图的快速成型扫描路径生成算法研究

提出一种平面多连通区域的算法 ,该算法对波前传播算法进行了扩展 ,能适用于平面多连通区域。用 VC++实现了平面多连通区域的 Voronoi图算法 。

牙科着色氧化钇稳定四方多晶氧化锆陶瓷的结构与性能

目的添加不同着色剂组合,配制着色的牙科氧化钇稳定四方多晶氧化锆(3Y-TZP)陶瓷,分析着色后材料的显微和晶相结构,并测定其理化、机械及抗低温时效性能。方法将TZ-3Y-S粉体与一定组分的着色剂球磨混合后,在200MPa压力下等静压成型,先于1050℃预烧结2h,然后在1500℃终烧结2h,烧制5种具有一定颜色的氧化锆材料,测量烧结体的密度、收缩率、热膨胀系数、维氏硬度、三点弯曲强度、断裂韧性和化学稳定性;通过扫描电镜和X线衍射观察着色后材料的显微和晶相结构,并测试着色对材料抗低温时效性能的影响。结果着色后3Y-TZP陶瓷烧结密度在99.7%以上,烧结收缩率约20%,热膨胀系数为11×10-6·℃-1;晶粒大小均匀,主要断裂方式为穿晶断裂,主晶相为四方相氧化锆(t-ZrO2);在弱酸性条件下具有较好的化学稳定性;5组着色氧化锆陶瓷的三点弯曲强度较未着色组略有降低,但均在900MPa以上,断裂韧性略有提高,经低温时效处理后四方相到单斜相(m-ZrO2)的相变量约40%,但弯曲强度没有降低。结论3Y-TZP陶瓷经过着色后,具有优良的理化和机械性能,能够满足牙科临床应用的要求。

牙科着色氧化钇稳定四方多晶氧化锆陶瓷的制备及颜色性能

目的添加不同着色剂组合配制着色的牙科氧化钇稳定四方多晶氧化锆(3Y-TZP)陶瓷,并测定其颜色性能。方法将TZ-3Y-S粉体与一定组分的着色剂球磨混合后,在200MPa压力下等静压成型,在1500℃烧结2h,烧制5种具有一定颜色的氧化锆材料,每个颜色组分别制备10mm×10mm×0.5mm和10mm×10mm×1mm着色氧化锆陶瓷片,在黑色背景下用柯尼卡美能达CM-2600d分光光度计进行颜色测定,并与VITAIn-CeramYZ染色液比色板颜色作比较。结果通过对粉体进行着色,配制出具有一定颜色的本体着色氧化锆陶瓷材料,颜色明度逐级降低,饱和度逐渐增大,2种厚度3Y-TZP陶瓷的颜色片色差较小,颜色空间范围是L*:67.76～77.78;a*:-2.19～3.80;b*:12.13～25.01。与VITAIn-CeramYZ染色液比色板相比,颜色空间近似,但明度的最低值仍较高。结论着色氧化锆陶瓷材料适宜用于临床上与饰面瓷颜色匹配,有必要再进一步研究低明度的着色氧化锆色片。

仿生双相磷酸钙生物陶瓷支架的Micro-CT评价

[目的]体外用MicroCT(Microcomputedtomography)图像对仿生双相磷酸钙生物陶瓷支架的三维结构进行计算机重建和评价。[方法]犬股骨头的松质骨样本行MicroCT扫描,提取图像信息;三维凝胶叠层成型法制备出具有仿骨小梁结构的双相磷酸钙仿生生物陶瓷支架。随后用MicroCT对支架扫描,以三维结构参数对支架和松质骨样本作三维评价和比较。三维参数包括骨体积分数(BoneVolumeFraction,BVF,BV/TV)、骨表面积体积比(Bonesurface/bonevolumeratio,BS/BV)、骨小梁厚度(Trabecularthickness,TbTh)、骨小梁数目(Trabecularnumber,TbN)、骨小梁间隙(Trabecularspacing,TbSp)、结构模型指数(StructureModelIndex,SMl)和各向异性程度(degreeofanisoropy,DA)。[结果]与犬股骨头松质骨样本相比,用本方法制备出的BCP支架具有相似的三维空间结构,二者的BV/TV、TbTh、TbN无显著差别(P>0.05)。小梁结构呈板状模型。[结论]本研究制备的BCP多孔支架的小梁具有一定的取向性,力学强度和良好的适于血管长入的空间结构。

类骨磷灰石的结构分析与形成机制研究

采用在模拟体液(SBF)中浸泡材料的方法,在致密羟基磷灰石(HA)表面形成类骨磷灰石层,利用XRD和FT-IR分析表面相结构,SEM观察表面形貌,X光电子能谱分析表面化学组成及其价态.结果表明,表面新生相为含PO43-、CO32-和OH-的低结晶度的类骨磷灰石微晶.其形成机制属于溶解-沉淀型,HA陶瓷浸泡与SBF液中,首先产生表面溶解,使表面附近Ca2+、PO43-等离子浓度升高,然后通过静电吸引,在其表面吸附、成核、长大,形成类骨磷灰石新相.

牙科用氧化铝玻璃复合材料的基础研究

目的：探讨部分烧结氧化铝的制作工艺和玻璃渗透后形成复合体的性能及显微结构的改变。方法：经等静压成型，１４００℃烧结，制作了可供牙科ＣＡＤ／ＣＡＭ加工的部分烧结氧化铝。通过１２００℃４ｈ的玻璃渗透形成了致密的氧化铝玻璃复合体，并测试其强度。结果：部分烧结氧化铝、镧硅硼玻璃、氧化铝玻璃复合体的三点弯曲强度分别为２１６ＭＰａ、１２２ＭＰａ、４４７ＭＰａ。断裂韧性分别为１．９３ＭＰａｍ１／２、１．２５ＭＰａｍ１／２、４．３６ＭＰａｍ１／２。ＳＥＭ的图像分析表明复合体内的气孔含量不足１．５％，３ｍｍ厚氧化铝块体的已被玻璃完全渗透。结论：由于氧化铝玻璃复合体的强度和断裂韧性是目前牙科瓷的两到三倍，因而，它是一种极有前途的、制作牙科冠桥的新型陶瓷材料。

陶瓷-石墨复合材料的摩擦磨损性能研究

对陶瓷－石墨复合材料／ＧＣｒ１５钢摩擦副的摩擦磨损性能与ＧＣｒ１５钢／ＧＣｒ１５钢的作了对比试验研究．结果表明：分别在干摩擦和１０＃机械油润滑下，陶瓷－石墨复合材料／ＧＣｒ１５钢的摩擦因数均比ＧＣｒ１５钢自配副时的低，陶瓷－石墨复合材料试块的磨痕宽度也比ＧＣｒ１５钢试块的小．硬质陶瓷颗粒与石墨均匀弥散共存，提高了材料的强度和硬度，从而改善了材料的耐磨性．

牙科着色玻璃渗透氧化铝陶瓷的性能研究

在1400℃下熔融2 h制备4种定制颜色的着色渗透玻璃,并将玻璃于1120℃渗透入预烧结氧化铝多孔基体,采用分光光度计测定渗透后的透射比和颜色参数,渗透后的复合材料作三点弯曲强度及断裂韧性测试,断裂面进行扫描电镜观察。结果表明:玻璃渗透后铝瓷的颜色参数范围:L~*:68.80～78.44,a~*:1.32～4.75,b~*:16.86～21.86。三点弯曲强度为(420±27.72)MPa,断裂韧性为(3.70±0.13)MPa·m^(1/2)。

三维高分辨工业X-CT系统

介绍了采用高分辨CCD面阵列探测器的微焦点三维CT系统的基本结构 ,应用基于Feldkamp的近似三维重建算法获得了令人满意的图像质量。与以往用线阵列探测器的CT系统比较 ,该系统具有采集数据快 ,成像速度快 ,检测周期短的特点 ,可实现对被检测陶瓷样品 10 0 %的检测。给出了使用该系统检测陶瓷轴承球的DR(数字照相 )

烧结次数与氧化锆-饰面瓷双层瓷结构强度及界面显微结构的变化

背景:牙科氧化锆修复体为双层瓷结构,在临床应用中经常出现饰面瓷部分折裂剥脱的情况,且临床上有时需要反复的形态和颜色调整,常常需要经过多次烧结或热处理,而多次烧结是否会影响到牙科氧化锆-饰面瓷双层瓷结构的结合强度尚不明确。目的:观察多次烧结后牙科氧化锆/饰面瓷双层瓷结构的力学性能,分析界面及饰面瓷的结构变化对双层瓷结构强度的影响。方法:根据ISO6872牙科陶瓷标准制备KAVO氧化锆/VitaVM9饰面瓷的双层瓷复合结构的三点弯曲样品,氧化锆与饰面瓷的厚度比为1:1。测定经2,4,6,8次烧结后双层瓷的结构强度,并用扫描电镜观察多次烧结后双层瓷结合界面及饰面瓷基质的微观结构,通过X射线衍射分析饰面瓷基质结构的变化,采用热分析仪测定饰面瓷的热膨胀系数变化。结果与结论:氧化锆表面进行多达8次饰面瓷烧结后,氧化锆与饰面瓷的界面结合紧密,但可见界面处及饰面瓷内部白榴石晶体结构发生了明显的变化,晶粒逐渐长大,饰面瓷内的气孔逐渐增多、变大,并向表层移动,热膨胀系数呈现先增大后略降低的改变。多次的牙本质瓷烧结并未影响KAVO氧化锆/VITA-VM9饰面瓷结构的结合强度。说明烧结次数对双层瓷结合界面及饰面瓷内部的晶体结构影响较大,对双层瓷结构的三点弯曲强度无影响。

Si_3N_4基微米/纳米复合陶瓷微观组织

用扫描电镜和透射电镜研究纳米粉成分和含量对Ｓｉ３Ｎ４基纳米复合陶瓷组织的影响。ＳｉＣ（ｎ）／Ｓｉ３Ｎ４（μ）或Ｓｉ３Ｎ４（ｎ）／Ｓｉ３Ｎ４（μ）复合陶瓷的微观组织随纳米ＳｉＣ（ｎ）或Ｓｉ３Ｎ４（ｎ）含量的增加，基体组织逐渐变细。当ＳｉＣ或Ｓｉ３Ｎ４的含量达１５％（ω）时，具有较高的强度和较好的韧性。若严格控制制粉、压型和烧结工艺，可进一步提高复合陶瓷的质量和性能。

快速成型骨组织工程支架的结构及力学仿生性能特征

目的:利用显微CT的成像技术及材料力学测试,观察多孔双相磷酸钙陶瓷支架的三维结构和力学仿生性能特征。方法:实验于2004-06/2005-12在清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室、香港中文大学威尔士亲王医院骨与关节肌肉研究室和解放军总医院骨科研究所完成。利用三维凝胶叠层成型技术和发泡法复合的方法,制备仿骨多孔双相磷酸钙陶瓷支架,经显微CT扫描得到分辨率为20μm的断层图像,并按骨形态计量方法计算三维计量参数,并与急性脑死亡年轻人股骨头(由解放军总医院骨组织库提供,已签署捐献同意书)标本负重区松质骨样本的三维参数进行统计比较。最后对双相磷酸钙陶瓷支架两个互相垂直方向和松质骨样本的长轴方向进行压缩强度试验,计算压缩强度和弹性模量,并进行统计分析。结果:①双相磷酸钙陶瓷支架的小梁平均宽度和间距低于松质骨小梁(P<0.05);支架的小梁数目和各项异性程度高于松质骨样本(P<0.05);说明支架小梁在排列上呈现更为明显的各向异性特征。②双相磷酸钙陶瓷支架的体积分数、表面积体积比及结构模型指数与松质骨样本相比差异无显著性(P>0.05),两组样本均呈明显的板层结构。③力学测试结果显示双相磷酸钙陶瓷支架材料长轴方向的强度和弹性模量高于垂直方向(P<0.05),说明支架材料具有明显的方向性。长轴方向的强度低于正常松质骨样本,但弹性模量仅比松质骨样本弹性模量高20%(P<0.05)。结论:支架材料在空隙率和表面积方面具有很好的仿生性,利于细胞的黏附和长入。同时具有明显的方向性,提高了其在排列方向上的强度。弹性模量接近股骨头松质骨,具有较好的应力顺应性。

烧结温度及升温速率对牙科CAD/CAM用氧化铝性能的影响

目的 探讨升温速率及烧结温度对部分烧结氧化铝块性能的影响 .方法 精细微米 α-氧化铝经 2 5 0 MPa冷等静压成型 ,分别在 140 0℃ ,145 0℃及高、低两种升温速率下烧结 ,测试各种烧结条件下氧化铝块的力学性能 .结果 微米氧化铝的各项性能都随着烧结温度及烧结速率的提高而有所增加 ,其强度、韧性和硬度分别为 41～ 16 0 MPa,0 .5 8～ 2 .1MPam1 /2 ,1.81～ 2 .15 GPa,而线收缩和密度却没有太大增加 .结论 在高速率升温分别至 140 0℃ ,145 0℃和低速率升温至 145 0℃烧结的氧化铝块 ,均能满足 CAD/ CAM加工要求 ,以高速率升温至 140 0℃烧结的氧化铝块实用性最好 .

渗透玻璃对牙科CAD/CAM用氧化铝玻璃复合体颜色的影响

目的:测定牙科CAD/CAM用氧化铝玻璃复合体系统的颜色,为临床应用奠定基础.方法:选用自行研制的CAD/CAM氧化铝玻璃复合体的AG1、AG2、AG3、AG4色系及Vita In-Ceram AL1、AL2、AL3、AL4色系的渗透玻璃粉,对牙科CAD/CAM用氧化铝块进行渗透,制作10 mm×10 mm,厚度分别为0.5、1、1.5 mm的颜色测量试样,采用分光测色计对颜色进行测定.结果:以1 mm厚度样本为标准,Vita In-Ceram Alumina 范围为L*:69.39～78.41,a*:1.82～4.02,b*:18.35～24.42;CAD/CAM用氧化铝玻璃复合体系统的颜色范围为L* :68.80～78.44,a*:1.32～4.75,b*:16.86～21.86.不同的是AG3铝瓷的b*值和饱和度较AL3铝瓷低,a*值较高;AG1和AG2铝瓷的b*值和饱和度较AL1和AL2铝瓷偏低.2 种体系的可见光谱反射率相近.结论: CAD/CAM氧化铝玻璃复合体色系与Vita In-Ceram Alumina 材料色系的颜色范围近似,可以满足与表面饰瓷颜色匹配的要求.

氧化锆添加剂对牙科用氧化铝玻璃复合体性能的影响

目的 :从而探讨氧化锆添加剂对氧化铝烧结体及其玻璃复合体性能的影响。方法 :加入 5 0 g/ L部分稳定氧化锆及不加氧化锆的精细微米 α—氧化铝粉经 2 5 0 MPa冷等静压成型 ,分别在 140 0℃和 145 0℃下烧结 ,制成可供口腔 CAD/ CAM加工的可切削氧化铝 ,再通过 12 5 0℃ 4h玻璃渗透 ,最终形成氧化铝玻璃复合体 ,并测试各组氧化铝及复合体的力学性能 ,观察其微观结构的差异。结果 :添加氧化锆可明显提高部分烧结氧化铝的强度和韧性 ,但对氧化铝玻璃复合体的力学性能无明显改变。结论