基礎(chǔ)研究新型牙科可切削陶瓷材料的硬度1付強(qiáng),起云鳳,黃挽力,覃峰,李彥硬度。結(jié)里4組陶瓷材料的維氏硬度為(645.6~658.4)kgf.rrniT2.結(jié)論新型陶瓷的硬度與傳統(tǒng)的牙科玻璃陶瓷相近。
材料和方法1.材料與設(shè)備新型切削陶瓷材料(自行研制),分別在900TC、1000C、1100t和1200C下進(jìn)行晶化熱處理,編號(hào)A、B、C、D四組,每組6個(gè)試件。
2.維氏硬度測(cè)定用壓痕法測(cè)量。試件表面手工砂磨和機(jī)械拋光至鏡面。載荷5kg,加載時(shí)間15s,每一試件測(cè)9點(diǎn),采用下列公式計(jì)算維氏硬度,取9點(diǎn)的平均值作為該試件的維氏硬度。
Hv:維氏硬度,P:壓頭載荷,2a:壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度3.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理對(duì)上述測(cè)定的四組樣品Hv進(jìn)行單因素方差分析。
C組單因素方差分析顯示,4組樣品維氏硬度的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)5度是材料的重要力學(xué)性能參數(shù)之一,它是材料牙科陶瓷修復(fù)材料在口內(nèi)使用時(shí),與天然牙相互作用,會(huì)磨耗天然牙釉質(zhì)。硬度是衡量陶瓷材料磨耗天然牙釉質(zhì)的重要指標(biāo)。同時(shí),陶瓷材料的硬度與其可被調(diào)磨、切削加工的能力以及強(qiáng)度等性質(zhì)具有較密切的關(guān)系。
在目前用于臨床的牙科陶瓷材料中,切削陶瓷由于結(jié)合了*的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/輔助制作技術(shù),具有快捷、簡(jiǎn)便和準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn);同時(shí)由大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)提供預(yù)成瓷塊,可以更好地控制陶瓷材料的機(jī)械性能和光學(xué)性能(顏色、透明度等),因此,目前切削陶瓷在國(guó)外及國(guó)內(nèi)已大量應(yīng)用于牙體修復(fù)(嵌體)和貼面以及冠橋修復(fù)。但是目前的可切削陶瓷材料,用于臨床的只有兩三種,且性能尚不夠理想。為此,作者設(shè)計(jì)通過(guò)替換傳統(tǒng)的氟金云母玻璃陶瓷晶體結(jié)構(gòu)中的鉀、鈉離子成分來(lái)提高陶瓷的強(qiáng)度,研制得到了一種新型的含鈣云母可切削玻璃陶瓷材料。其三點(diǎn)抗彎強(qiáng)度為210MPa,比通用的VitaMKH可切削陶瓷材料有所提篼;其可切削性能也較后者為好。
本文擬對(duì)此新型陶瓷的硬度進(jìn)行測(cè)定與評(píng)估。
抵抗局部壓力而產(chǎn)生變形能力的表征。目前用于測(cè)定陶瓷材料硬度的方法,主要是金剛石壓頭加載壓人法,包括維氏硬度(Vickershardness)、顯微硬度(Micro- hardness)其中,維氏硬度在測(cè)定的同時(shí),根據(jù)壓痕角部產(chǎn)生裂紋的長(zhǎng)度,通過(guò)計(jì)算可以估算出材料的斷裂韌性,具有簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)、一舉多得的優(yōu)點(diǎn),因而多被采用。
陶瓷材料屬脆性材料,硬度測(cè)定時(shí),在壓頭壓人區(qū)域會(huì)發(fā)生包括壓縮剪斷等復(fù)合破壞的偽塑性變形,因此其硬度很難與強(qiáng)度直接對(duì)應(yīng)起來(lái)。Lawn等人試圖用維氏硬度法測(cè)得的HV/KIC作為衡量陶瓷材料脆性的指標(biāo),后來(lái)Baik也據(jù)此提出用(H/KIC)2來(lái)評(píng)估陶瓷材料的可切削性。但是上述比值并非無(wú)量綱的數(shù)值,難以賦予確切的物理意義。
硬度與耐磨性有密切關(guān)系。口腔修復(fù)醫(yī)生常將陶瓷的硬度視為預(yù)測(cè)其磨耗對(duì)頜天然牙的指標(biāo)。有學(xué)者將多種金屬及一些陶瓷用砂紙(SiC,Al23)或磨料測(cè)試,確實(shí)發(fā)現(xiàn)隨試件的硬度提高,其磨耗增大。
但這些測(cè)試方法并不能充分模擬口內(nèi)的實(shí)際磨耗情況。在口內(nèi),陶瓷表面的破裂產(chǎn)生了磨耗對(duì)頜天然牙的小磨耗面。這些小磨耗面的性質(zhì)、大小和形狀不僅受材料的硬度影響,還取決于斷裂性和顯微結(jié)構(gòu)因素。以努氏硬度(KNH)為374~443的5種牙科陶瓷對(duì)釉質(zhì)的磨耗進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)硬度與釉質(zhì)磨耗速度之間無(wú)相關(guān)關(guān)系。另以硬度較高的In-ceram(KNH1040)和3-石英玻璃陶瓷(KNH709)材料進(jìn)行的研究也證實(shí)了這一點(diǎn)。
在牙科陶瓷與天然牙接觸中形成的小磨耗面,其大小和形狀是決定對(duì)領(lǐng)牙釉質(zhì)磨耗的關(guān)鍵因素。
同時(shí)磨耗面的特性(包括大小、形狀等)是陶瓷斷裂韌性、顯微結(jié)構(gòu)(晶體、填充晶粒、孔隙)尺寸及顯微結(jié)構(gòu)局部性質(zhì)的函數(shù)。
所以在評(píng)估陶瓷材料對(duì)天然牙的磨耗時(shí)我們不能僅依靠其硬度參數(shù),還需要考慮材料的斷裂韌性、顯微結(jié)構(gòu)等物理參數(shù)。
關(guān)于實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的磨耗試驗(yàn)對(duì)臨床的意義,尚無(wú)*的看法與解釋?zhuān)行﹫?bào)道甚至是相互抵觸的。但一般認(rèn)為,牙科玻璃陶瓷與長(zhǎng)石陶瓷對(duì)天然牙的磨耗是較少的。考慮到所研制的新型陶瓷材料與傳統(tǒng)的牙科玻璃陶瓷性質(zhì)(注:不是“性能”)相近,晶體結(jié)構(gòu)也類(lèi)似(均為云母類(lèi)玻璃陶瓷);再將本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與傳統(tǒng)玻璃陶瓷的研究數(shù)據(jù)對(duì)比,可發(fā)現(xiàn),新型陶瓷的硬度與傳統(tǒng)的牙科玻璃陶瓷相近。據(jù)此,可以認(rèn)為,它們對(duì)天然牙的磨耗也應(yīng)該十分相近。
牙科陶瓷密度計(jì)/比重計(jì)應(yīng)用于:精密陶瓷工業(yè)、新材料研究單位
符合根據(jù):根據(jù)GB/T2413、1966、2834、ASTM C20/C134/C373/C329、EN-725可適用于煮沸法、真空飽和法、封蠟法量測(cè)。
牙科陶瓷密度計(jì)/比重計(jì)原理:依據(jù)阿基米得浮力的原理,快速讀取量測(cè)數(shù)值。
/比重計(jì)規(guī)格:(以下三款都可以用硅油法測(cè)量產(chǎn)品密度,如需水銀法請(qǐng)于供應(yīng)商)
型號(hào): ST-120C ST-300(只測(cè)量不吸水陶瓷)
秤重范圍: 0.001g~ 120g 0.005g~ 300g
比重精度: 0.0001 g/cm3 0.001 g/cm3
測(cè)量時(shí)間: 約10秒 約10秒
測(cè)量功能: 視密度 體積密度 吸水率 視密度
/比重計(jì)功能特點(diǎn)及裝置:
1、進(jìn)口傳感器;
2、電子天平配合密度的測(cè)試裝置,可實(shí)現(xiàn)液體、固體的密度測(cè)試;
3、可配合恒溫水槽作業(yè)、測(cè)量所需溫度的液體比重
4、密度直讀,減取煩瑣的計(jì)算;
5、標(biāo)準(zhǔn)的RS232數(shù)據(jù)輸出功能,可輕易的連接PC和打印機(jī)。;
6、全自動(dòng)零點(diǎn)跟蹤、蜂鳴器報(bào)警、超載報(bào)警功能
7、重量;6.5KG
8、一體成型水槽尺寸,165*115*85
9、藍(lán)色背光液晶顯示;
/比重計(jì)采用一體注塑成型測(cè)量架,一體注塑成型透明水槽,組裝方便,耐磨耐摔,防腐蝕,可清楚觀察樣品在介質(zhì)中情況。
標(biāo)準(zhǔn)附件:
①主機(jī)、②水槽、③測(cè)量臺(tái)、④鑷子、⑤說(shuō)明書(shū)、⑥砝碼、⑦防風(fēng)防塵罩、⑧測(cè)顆粒配件一套、⑨測(cè)浮體配件一套、⑩電源變壓器一個(gè)
/比重計(jì)測(cè)量步驟:
①將樣品放入測(cè)量臺(tái),測(cè)空氣中重量,按M鍵記憶。
②將樣品飽和后放入測(cè)量臺(tái),測(cè)空氣中重量,按M鍵記憶。
③將樣品飽和后放入水中,測(cè)水中重量,按M鍵記憶,直接顯示密度值。
不吸水陶瓷測(cè)量步驟:
①將樣品放入測(cè)量臺(tái),測(cè)空氣中重量,按M鍵記憶。
②將樣品*浸入水中,測(cè)水中重量,按M鍵記憶,直接顯示密度值。
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