熔融铸造法及烧结法氟云母玻璃陶瓷性能的比较

目的:研究不同制备工艺对齿科可切削氟云母玻璃陶瓷性能的影响。方法:采用熔融铸造工艺和烧结工艺制备K2O-MgO-MgF2-SiO2系统可切削氟云母玻璃陶瓷,采用XRD、SEM确定其晶相组成和微观结构,测试透射率、弯曲强度和脆性指数。结果:2种制备工艺制备的玻璃陶瓷主晶相均为四硅氟云母,晶相大小均为2～5μm,径厚比6～7。烧结制备玻璃陶瓷晶相体积分数较高,透射率、脆性指数较低,弯曲强度较高。结论:针对氟云母玻璃陶瓷而言,烧结法制备工艺优于熔融铸造工艺。

可加工氟云母玻璃陶瓷研究进展

可加工氟云母玻璃陶瓷是一种新型的结构材料,可用普通的金属刀具进行机械加工,自问世以来一直是陶瓷材料领域的一个研究热点。传统的可加工氟云母玻璃陶瓷中的主晶相是氟金云母和四硅氟云母,近年来又开发出钡云母、钙云母、锂云母和复相氟云母等新型的氟云母玻璃陶瓷,本文综述了近年来国内外在这方面的研究进展。

不同制备工艺对ZrO_2增韧氟硅云母玻璃陶瓷力学性能的影响

目的:比较烧结法和熔融法两种制备工艺对ZrO2增韧的氟硅云母玻璃陶瓷力学性能的影响。方法:分别采用两种工艺(熔融法和粉末烧结法)制备ZrO2为5wt%的氟硅云母玻璃陶瓷复合材料,扫描电镜观察断面显微结构,X线衍射确定物相组成及含量,测定样本的抗弯强度和断裂韧性。结果:制备工艺不影响氟硅云母玻璃陶瓷复合材料的晶相;烧结法制备氟硅云母玻璃陶瓷复合材料的抗弯强度和断裂韧性高于熔融法制备的材料。烧结法制备的含5wt%ZrO2复合材料三点抗弯曲强度达到(169.4±10.2)MPa,断裂韧性(2.42±0.06)MPa.m1/2。结论:烧结法制备的ZrO2增韧氟硅云母玻璃陶瓷比熔融法制备的玻璃陶瓷具有更优良的力学性能。

氟金云母微晶玻璃陶瓷的动态本构关系及断裂机理研究

为了研究氟金云母微晶玻璃陶瓷的动态力学性能及断裂机理,利用高速液压伺服材料试验机进行了动态压缩实验,得到试样中等应变速率下的动态力学参数,结果表明该陶瓷材料具有明显的应变率效应,并基于损伤力学理论,得到了该材料的弹脆性动态损伤本构方程。通过对试样断口微观形貌的SEM观测,并结合纳米压痕实验,分析了材料的断裂机理。从试样断口的宏观和微观形貌可得:材料断裂方式为脆性解理断裂,云母相与玻璃相交界面存在大量沿晶微裂纹;由纳米压痕实验验证了两相之间弱界面的存在,微裂纹最早成核于两相交界处,并沿弱界面扩展,成核载荷为20 mN。

纳米二氧化硅对氟硅云母玻璃陶瓷强度的影响

目的:提高以云母为主晶相的牙科用可切削玻璃陶瓷氟硅云母玻璃陶瓷材料强度。方法:在氟硅云母玻璃原料粉中使用纳米二氧化硅(粒径7 nm),制备氟硅云母玻璃陶瓷,用扫描电镜观察其显微结构,X线衍射确定物象组成及含量,测定样本的抗弯强度和断裂韧性,并与普通氟硅云母玻璃陶瓷材料进行比较。结果:使用纳米二氧化硅(纳米组)和普通氟硅云母玻璃陶瓷材料组(微米组)的抗弯强度和断裂韧性分别增加34%和23%。纳米组的密度和收缩率高于微米组。XRD结果显示两组材料的晶相结构相同。在SEM下观察纳米组结晶更加充分,其晶粒大小相对均匀,相互交错;未晶化的玻璃成分比例较低。结论:纳米二氧化硅粉体的应用可以显著提高氟硅云母玻璃陶瓷材料的强度和断裂韧性。

氧化锆粉体粒度与氟硅云母玻璃陶瓷强度的关系

目的:研究氧化锆粉体粒度与材料增韧补强效果之间的关系。方法:在氟硅云母玻璃粉中添加等量但不同粉体粒度的氧化锆(粒径分别为50 nm和10μm),制备氧化锆质量百分数为25的复合粉体,经冷等静压成型后遵循烧结热制度进行烧结,用扫描电镜观察其显微结构,X线衍射确定物象组成及含量,测定样本的抗弯强度和断裂韧性。以未添加氧化锆的氟硅云母玻璃烧结体为对照。结果:添加等量、不同粒度ZrO2(纳米组和微米组)的氟硅云母玻璃陶瓷复合材料,其中纳米组增韧增强效果最明显,抗弯强度达到(224.8±9.30)MPa,断裂韧性达到(2.54±0.10)MPa.m1/2。结论:纳米氧化锆粉体制备的复合材料抗弯曲强度和断裂韧性都显著高于微米氧化锆粉体制备的复合材料。