许 青

枣庄职业学院 山东枣庄 277000

ZTA陶瓷作为一种生物相容性好、力学性能好、外观漂亮的陶瓷，已成为临床医生和病人的理想选择。ZTA陶瓷是当前正畸医学中的一个重要组成部分，有着很好的应用前景。但是，任何一种材料的性能，除了与其本身的构造有关，还与它的成形过程密切相关。

1 实验

1.1 实验药品

使用CMC、Al2O3粉末、ZrO2粉末、AA丙烯酸、过硫酸铵、柠檬酸三铵、二氧化钛、硅酸盐等。

1.2 实验方法

在前期的大量实验研究中，选择了四种影响因素：粉体固含量（Al2O3粉体、ZrO2粉体质量比为1:0.3）、CMC、AA、APS等4种影响因素。将CMC溶于50mL的蒸馏水中，在5mL的蒸馏水中溶解，添加Mg0和4gTiO2。用球磨机把以上的物料和陶瓷粉混合，制成ZTA，以198r/min的速度进行球磨[1]。然后，在同等转速下，添加AA型单体，使其具有较低的粘度、较高的固溶率。然后，将注射到模具中的湿坯放到烘箱中烘干，再逐步固化。干燥过程分两期进行，即在35℃时进行12小时的保温，在60℃时进行24小时的保温。然后按照方形试样的规则对生坯进行研磨，在1500℃下进行烧结，将温度设定为10℃/min，并保持1个小时的温度。

1.3 性能测试

采用XRD、SEM等方法对所得样品进行检测，并对其相关成分及表面形态进行了分析。对样品在不同工艺条件下的弯曲强度、断裂韧性、相对致密度等指标进行了测定，并对其影响规律及成因进行了研究 。

2 结果与分析

2.1 影响因素对力学性能的影响

随着Al2O3、ZrO2粉末固含量的增大，其弯曲强度和断裂韧性均有所提高。在干燥后的坯料中存在一定数量的空隙，这些空隙之间形成了立体的网络。在高温下，颗粒和粒子的间距会越来越小，接触区域也会越来越大，最后会产生一个致密的陶瓷样品。ZTA陶瓷的最佳状态密度为4.27g/cm，而在不同的粉末固含量条件下，其致密系数为0.957、0.967、0.972。在130g固体粉体中，试样的致密程度减小，微粒分布较少，空隙较大；而当粉末固含量为143g时，致密性稍有提高，颗粒间的排列紧密，孔隙较少，孔隙较小，即粉末固含量越高，则ZTA材料的致密程度越高。随着AA含量的提高，所制得的高分子含量也随之提高，而在高温下烧结后，其损失率也会有很大的提高。

随着CMC的加入，ZTA陶瓷材料的弯曲强度和断裂韧性都呈现出先增大后减小的规律。CMC的加入量为0.85g时，其弯曲强度和断裂韧性最好，这是由于AA单体在聚合过程中加入CMC作为接枝剂，加入量过小会导致AA聚合物在体系中的分布不均匀，从而影响体系的均匀性。

2.2 最优因素水平下ZTA陶瓷试样的性能

总之，在制造高强度陶瓷材料时，在0.85gCMC、0.8gAPS、7.5gAA、143g颗粒时，其机械性能得到改善，其弯曲强度为222.3MPa、8.67MPa/M1/2、0.997。临床上，牙槽会有足够的耐受性。若由于耐蚀性能较差，槽面出现裂缝，造成槽口损失，说明该材质的粘性较低，不能满足使用要求。在本试验中，陶瓷托槽的抗剪强度在6.06—6.93MPa，其剪切强度在临床上是可以达到的。

3 结语

采用高分子聚合物作粘合剂，以羧甲基纤维素为骨架，研究了ZTA陶瓷在口腔托槽中的作用。第一，AA是由聚合物单体、APS引发剂、柠檬酸三铵分散剂组成，经凝胶注入后得到的ZTA陶瓷密度较均匀。第二，粉状固化剂的加入对ZTA陶瓷的弯曲强度、断裂韧性及相对密度的影响较大，而粉状固含量愈高，则其内部结构愈致密，其弯曲强度及断裂韧性愈佳。CMC的加入对ZTA陶瓷的整体稳定性有一定的影响，加入过多或过少都会降低ZTA陶瓷的弯曲强度、断裂韧性和致密程度。APS对APS引发剂的反应具有一定的影响。第三，加入CMC0.85g、APS0.8g、AA7.5mL、143g粉末，得到了222.3MPa、断裂韧性8.67MPa、0.977、6.06MPa和6.93MPa的抗折强度。