生物陶瓷实例.ppt

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1、牙科ZTA/BN可加工陶瓷的反应制备及力学性能2021/7/281ZTA/BN复相陶瓷的组织结构及力学性能ZTA/BN可加工性能高温氧化及表面裂纹修复实验材料及研究方法课题背景及意义结论主要内容2021/7/282ZTA/BN复相陶瓷的组织结构及力学性能ZTA/BN可加工性能高温氧化及表面裂纹修复实验材料及研究方法课题背景及意义牙科ZTA/BN可加工陶瓷的反应制备及力学性能结论2021/7/283随着国民经济的持续发展，现代人对牙齿美容、保健的重视程度不断提高，牙科冠桥需求量不断增长。而我国口腔医用

2、陶瓷材料主要依靠进口，市场价格很高。研究低成本，高性能的牙科生物陶瓷材料具有非常重要的社会意义和经济价值。ZTA（氧化锆增韧氧化铝）具有高的强度和韧性，被认为是一种应用前景广阔的结构陶瓷。但是其可加工性较差，限制了其在牙科领域的应用。本文拟采用ZTA/BN复合的方式提高其可加工性。课题背景及意义2021/7/284课题背景及意义可加工性能可加工陶瓷可加工玻璃陶瓷石墨系复相陶瓷h-BN系复相陶瓷层状复相陶瓷稀土磷酸盐系复相陶瓷石墨云母CePO4层状h-BNZ.H.Jin.Al2O3/BN，Y-ZrO2

3、/BN,SiC/BNG.J.Zhang.BN/SiC，BN/AlN，BN/Al2O3，BN/mulliteRubertRuh.B4C/BN,Mazdiyasni，Si3N4/BNZ.T.Zhang.MgAlON/BNZTA/BN牙科ZTA/BN可加工目标2021/7/285ZTA/BN复相陶瓷的组织结构及力学性能ZTA/BN可加工性能高温氧化及表面裂纹修复实验材料及研究方法课题背景及意义结论牙科ZTA/BN可加工陶瓷的反应制备及力学性能2021/7/286实验材料及研究方法2AlN+B2O3+ZrO

4、2=Al2O3+2BN+ZrO2BN0%~30%vol对比实验：将BN直接加入到ZTA中原位反应热压烧结热力学计算：ΔＧ＜０ZTAh-BN2021/7/287表2-1反应热压体系原料成分设计2021/7/288表2-2对比实验原料成分设计2021/7/289实验材料及研究方法图2-2工艺流程图图2-4热压反应烧结的工艺制度2021/7/2810ZTA/BN复相陶瓷的组织结构及力学性能ZTA/BN可加工性能高温氧化及表面裂纹修复实验材料及研究方法课题背景及意义结论牙科ZTA/BN可加工陶瓷的反应制备及

5、力学性能2021/7/2811ZTA/BN复相陶瓷的物相分析1.烧结前后物相变化2AlN+B2O3+ZrO2=Al2O3+2BN+ZrO2图3-21800℃-nmZTA-12.5%BN复相陶瓷烧结前后物相变化(a)反应热压烧结前，(b)反应热压烧结后2021/7/28122.对比实验ZTA/BN复相陶瓷的物相分析图3-3对比实验的XRD图谱（a）1800℃-nmZTA-12.5%BN（BN直接加入），（b）1800℃-nmZTA-0%BN，（c）1800℃-nmZTA-12.5%BN(BN反应生成)

6、1800℃-nmZTA反应生成0%BNBN直接加入2021/7/2813ZTA/BN复相陶瓷的物相分析3.1600℃烧结温度下不同含量BN的复相陶瓷材料XRD分析图3-41600℃烧结温度下不同含量的复相陶瓷材料的XRD图谱(a)1600℃-μmZTA-10%BN，(b)1600℃-μmZTA-20%BN，(c)1600℃-μmZTA-30%BN10%BN20%BN30%BN1600℃-μmZTA2021/7/2814图3-5相同含量不同的烧结温度下复相陶瓷材料的XRD图谱（a）1500℃-nmZT

7、A-20%BN，（b）1600℃-nmZTA-20%BN，（c）1700℃-nmZTA-20%BN4.20%BN不同的烧结温度下复相陶瓷材料的XRD分析ZTA/BN复相陶瓷的物相分析1600℃1700℃1500℃nmZTA-20%BN2021/7/2815ZTA/BN复相陶瓷致密度图3-6烧结温度及氧化锆粒度对复相陶瓷材料致密度的影响图3-71700℃烧结复相陶瓷的致密度及密度随BN含量的变化曲线2021/7/2816复相陶瓷材料SEM观察1.抛光表面的观察与分析图3-81800℃-nmZTA-15

8、%BN的二次电子照片图3-91800℃-nmZTA-15%BN的背散射照片2021/7/28172.断口的观察与分析图3-101800℃-nmZTA-12.5%BN的背散射照片图3-121800℃-nmZTA-12.5%BN的二次电子照片复相陶瓷材料SEM观察2021/7/2818图3-141800℃-nmZTA-0%BN的二次电子照片图3-151800℃-nmZTA-0%BN的背散射照片3.对比实验复相陶瓷材料SEM观察2021/7/28194.裂纹扩展路径的观察复