齿科用氧化锆陶瓷韧性研究进展

氧化锆陶瓷具有高强度、高韧性、高硬度、耐磨损、生物相容性好等优点, 广泛应用于齿科修复。但氧化锆陶瓷相变增韧会缩短其服役寿命, 尤其在极潮湿的口腔唾液等复杂的生物化学条件下, 因承受咀嚼力、温度的频繁变化, 而导致其失效断裂。本文概述了氧化锆陶瓷在齿科修复领域的应用研究进展, 总结了氧化锆陶瓷的增韧机理以及常用齿科氧化锆陶瓷的研究现状, 并对临床服役中氧化锆陶瓷的韧性老化现象进行分析, 总结了韧性老化机理及其预防措施和方法。随着齿科氧化锆陶瓷综合力学性能的提高以及健康功能化的未来需求, 其在生物医用领域的应用将会越来越广泛。     

振荡压力烧结法制备高致密度细晶粒氧化锆陶瓷

针对重大工程和关键技术对高强韧性、高可靠性陶瓷部件的迫切需求, 本研究提出了适用于高性能陶瓷制备的振荡压力烧结(Oscillatory Pressure Sintering, OPS)新方法, 并采用此种方法制备了高致密度、细晶粒、高强度和高可靠性的氧化锆陶瓷。作为对比, 在相同的温度条件下分别采用无压烧结(Pressureless Sintering, PS)和热压烧结(Hot Pressing, HP)制备了氧化锆陶瓷。SEM研究表明振荡压力抑制了高温下氧化锆晶粒的快速生长, 统计表明OPS氧化锆的平均晶粒尺寸为251 nm, 而PS氧化锆、HP氧化锆的平均晶粒尺寸分别为451 nm和298 nm。另外, 振荡压力引发的晶粒塑性形变和晶界滑移促进了晶界处闭气孔的排出, 使OPS氧化锆的体积密度提高到99.7%。氧化锆致密度的提高及晶粒细化使其断裂强度从1003 MPa提高到1572 MPa, Weibull模数从13提高到32。另外, 低温老化实验表明OPS氧化锆的抗老化性能也得到显著提高。     

压力-热晶法制备纳米氧化锆的研究

采用压力一热晶法制备纳米氧化锆,探讨在不同的温度和压力下制得的氧化锆产物的性状.采用XRD、TEM等手段对压力-热晶法所制备的纳米ZrO2样品进行表征,结果显示其呈颗粒状,具有粒度小(约20nm)、纯度高、分散性好的特点,其抗老化的能力尤为突出,经500℃、1～3h处理后均未出现明显的老化.     

铜导电胶老化性能的研究

将铜导电胶进行热老化、自然老化、耐水等试验，以研究其老化性能，并探求改善铜胶抗老化性能的途径。结果表明：铜胶的抗老化性能好，其主要影响因素是树脂与铜粉用量之比。     

铜导电胶老化性能的研究

将铜导电胶进行热老化、自然老化、耐水等试验，以研究其老化性能，并探求改善铜胶抗老化性能的途径。结果表明：铜胶的抗老化性能好，其主要影响因素是树脂与铜粉用量之比。     

沥青抗老化研究现状

沥青路面在铺筑及使用过程中,沥青逐渐老化.沥青老化严重影响着沥青路面的使用性能.通过改变沥青的生产工艺与利用添加剂可以改善沥青的抗老化性能,从而延长沥青路面的使用寿命.介绍了目前沥青抗老化的研究现状,包括沥青抗老化的途径、评价方法及评价指标.并阐述了目前沥青抗老化研究中存在的问题.     

低温环境下结构陶瓷的相变、断裂机理与性能的研究进展

低温技术的不断发展使其应用于越来越多的领域中, 例如航空航天、超导、核聚变等。在一些低温工程领域中, 结构陶瓷有着其他材料不可替代的应用前景。本文综述了低温极端环境下几种典型结构陶瓷材料的国内外研究现状与进展, 包括氧化锆基结构陶瓷在低温下的相变机理与性能、氧化铝陶瓷的低温性能以及氮化硅、碳化硅等非氧化物陶瓷在低温下的基础力学性能及断裂机理。     

玄武岩纤维对老化沥青混合料路用性能的影响

为研究玄武岩纤维对老化沥青混合料路用性能的影响,通过车辙试验、低温弯曲小梁试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究了玄武岩纤维对沥青混合料抗老化性能的作用。试验结果表明:虽然玄武岩纤维沥青混合料的动稳定度随老化时间增加,但相对于普通沥青混合料而言,其增加的幅度减缓,提出采用相对变形率作为老化性能评价指标;玄武岩纤维延缓了沥青混合料老化性能的衰变,使得老化后的混合料低温抗裂性改善;经短期老化和长期老化后玄武岩纤维沥青混合料水稳定性能均优于普通沥青混合料,且玄武岩纤维显著降低了长期老化试件的未冻融劈裂强度,因此在应用中应适当增加碾压次数。     

纳米粘土/聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青短期老化前后性能研究

为探究纳米粘土与聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)复合改性沥青的流变特性和抗老化性能,采用物理试验、动态剪切流变(DSR)、多应力蠕变回复试验(MSCR)和弯曲梁流变试验(BBR),对旋转薄膜烘箱加热老化试验(RTFOT)前后的不同纳米粘土掺量的纳米粘土/SBS复合改性沥青进行对比,探讨短期老化前后不同纳米粘土掺量下纳米粘土/SBS复合改性沥青的抗老化性能。结果表明:添加纳米粘土能明显地提高SBS改性沥青的高温、低温性能和抗老化性能;随着纳米粘土掺量的增加,纳米粘土/SBS复合改性沥青短期老化后的抗车辙因子、不可恢复蠕变柔量等性能指标不同程度改善;十六烷基三甲基溴化铵活化的纳米粘土表现出较好的化学活化效果和抗老化性能。     

老化对泡沫温拌沥青混合料性能的影响

为研究老化对泡沫温拌沥青混合料性能的影响,采用体积指标法确定泡沫温拌Sup-20混合料的适宜成型温度,分别对不同老化时间下的泡沫温拌沥青混合料的体积指标以及原样混合料、短期老化后和长期老化后的热拌沥青混合料和泡沫温拌沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能进行研究。结果表明:泡沫温拌Sup-20混合料适宜的压实温度为110℃左右,拌和温度为125℃左右。泡沫温拌Sup-20混合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和水稳定性能均稍弱于相应的热拌沥青混合料,并且泡沫温拌Sup-20混合料的路用性能衰减程度大于热拌混合料,其抗老化性能弱于热拌混合料。     

不同含量钇稳定剂对氧化锆陶瓷性能的影响

在氧化钇含量为8%(摩尔分数)的氧化锆中加入单斜氧化锆,1600℃常压烧结,制得不同含量的氧化钇稳定氧化锆.研究了不同含量的氧化钇对氧化锆陶瓷性能的影响,并对相组成及显微结构进行了分析.当氧化钇的摩尔分数为3%时,材料的相对密度、抗弯强度、硬度等综合力学性能同时达到最大值.超过这个临界点,材料力学性能又会逐渐下降.     

A high potential material—zirconia

This is a review as well as an overview of zirconia. Although there are several methods of preparation of zirconia powder, we have described some of the methods of its preparation in this paper, and their application in ceramic bodies.     

Mechanical properties and surface analysis of retrieved zirconia hip joint heads after an implantation time of two to three years

The physical properties of ages zirconia ceramic hip joint heads were analysed, using four zirconia heads retrieved after an implantation time of two to three years. The mechanical properties of the zirconia ceramic and the surface characteristics of the heads, i.e. roughness, microstructure, etc., were compared to those of heads before implantation. No significant change in these properties was observed after two to three years in humans. Nor was calcium phosphate observed to form on the heads.     

ZrO2陶瓷的制备及应用研究进展

对ZrO2陶瓷粉末制备工艺和ZrO2陶瓷烧结技术进行为全面的总结，并对其在实际中的应用及今后的研究方向作了简要的概括和说明。     

Thermal conductivity investigation of zirconia co-doped with yttria and niobia EB-PVD TBCs

A technique used to improve the life cycle and/or the working temperature of the turbine blades uses ceramic coatings over metallic material applied by electron beam-physical vapor deposition (EB-PVD). The most usual material for this application is yttria doped zirconia. Addition of niobia, as a co-dopant in the Y₂O₃–ZrO₂ system, can reduce thermal conductivity. The purpose of this work is to evaluate the influence of the addition of niobia on the microstructure and thermal properties of the ceramic coatings. This new formulation will, in the future, be able to become an alternative to the composition currently used by the aerospace field in EB-PVD thermal barrier coatings (TBC). A significant reduction of the thermal conductivity, measured by laser flash technique, in the zirconia ceramic coatings co-doped with yttria and niobia when compared with zirconia–yttria coatings was observed.     

Low-temperature Degradation of Zirconia-based All-ceramic Crowns Materials: A Mini Review and Outlook

Zirconia-based bioceramics have been widely applied in the ?eld of prosthodontics owing to its desirable mechanical performance, biocompatibility and aesthetics. However, the low-temperature degradation(LTD) of tetragonal zirconia(ZrO_2) under intraoral condition can lead to the deterioration of mechanical properties of ZrO_2 dental crowns, which contribute to many clinical failures in long-term observations.The long-term tetragonal phase stability and mechanical properties of yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystal(Y-TZP) are in?uenced by grain size of ZrO_2 crystals, distribution and properties of stabilizers, the humid environment, etc. However, it is still difficult to control the abovementioned factors at the same time. This review summarizes the major advances in researches dealing with LTD and clari-?es the obstacles to stabilization of the tetragonal ZrO_2. Furthermore, the suggestions on improving the LTD resistance of tetragonal ZrO_2 are proposed, which is the catalyst to promote the long-term stability of ZrO_2-based all-ceramic crowns.     

钛合金用氧化物陶瓷型壳的研究

高质量的钛合金铸件与熔模型壳的性能和表面质量有着直接的关系 .通过TG -DTA、X衍射对氧化物陶瓷型壳的面层和背层进行了分析 ,测试了陶瓷型壳的常温、高温力学性能和热膨胀系数 ,对型壳试样的断口进行了SEM观察 .采用锆胶为粘结剂 ,以CaO稳定的ZrO2 为耐火材料制成的陶瓷型壳以四方相为主 ,具有良好的强度和尺寸稳定性 .     

氧化钇稳定氧化锆陶瓷酸性环境下低温时效性能

研究了4种氧化钇稳定氧化锆陶瓷在弱酸性环境下的低温时效对力学性能的影响。每种氧化钇稳定氧化锆陶瓷陶瓷材料均分为对照组和时效组,时效组置于80℃、质量分数为4%的醋酸溶液中时效168h。采用X射线衍射分析试片表面单斜相含量,测试试条的三点弯曲强度,用电子显微镜观察试条断口形貌。结果表明,低温时效后4种氧化钇稳定氧化锆陶瓷陶瓷的表面单斜相含量有不同程度的增加,但抗弯强度无显著变化。     

无菌精密灌装的氧化锆陶瓷无阀泵设计及特性分析

目的针对传统柱塞泵结构复杂、灌装稳定性较差,已经无法满足高温、耐腐蚀的高端无菌精密灌装需求,提出利用氧化锆陶瓷的高强度、高硬度、抗刮耐磨性、耐腐蚀性等特性,研究出高精密、高洁净度的陶瓷无阀泵。方法通过改变传统的柱塞模式,全新设计一种无阀结构,使陶瓷柱塞能在陶瓷缸筒内同时实现周向旋转和轴向运动,获得液体压力差。建立压力和流量的关系模型,提出无阀旋转泵流量控制和精度微调等的实现方法。分析研磨杆制造缸筒的加工工艺,保障高装配精度的工艺方法。结果当灌装范围为6 mL/r时,最高达灌装精度达0.42%,获得了高性能的氧化锆陶瓷无阀泵。结论研制的无阀泵灌装具有范围大、灌装精度高等特点,适用于耐高温、耐腐蚀的高端无菌精密灌装行业。     

The characterization of ceramic bodies produced from plasma dissociated zircon

Several studies have been made of the mechanism of the reaction between zirconia and silica using plasma dissociated zircon (DZ) as the source of zirconia and of the silica. The suggestions have been made that the formation of a ceramic body from milled DZ proceeds at significantly lower temperatures than it does with the mixed oxides for reasons largely connected with the intrinsically near-perfect mixing, and that the implications could have some commercial importance. The re-association and dissociation reactions are very complex in nature and the completion, or otherwise, and the reassociation to zircon is not necessarily reflected in the mechanical properties of the ceramic body; purely textural considerations may be more relevant.