纳米二氧化锆及纳米三氧化二铝增韧陶瓷最佳添加比例

纳米二氧化锆粉体作为第二相颗粒填加到其它陶瓷基体中可起到相变增韧作用。近年来二氧化锆陶瓷优良的力学性能也引起了口腔医学家们的关注，成为引人注目的新型牙科材料。除了传统的增韧方法，近年来纳米科技的发展使新材料、新技术不断涌现，纳米陶瓷被认为是解决陶瓷脆性的战略途径。当前纳米二氧化锆（VK-R30Y3 粒径30nm）及纳米二氧化锆复合陶瓷已成为材料学界的研究热点



纳米二氧化锆复合陶瓷的制备 ①填加不同比例纳米二氧化锆粉体的纳米复合陶瓷将体积比为3％、5％、10％、15％、20％、30％的纳米ZrO2(3Y)粉体（VK-R30Y3 粒径30nm）分别加入微米级氧化锆造粒粉中，球磨混匀，250Mpa干压成型，对烧结后试样进行线收缩率、密度、表观气孔率、力学性能测试及XRD相结构分析和SEM观察，结果表明，加入3％、5％、10％ZrO2(3Y)纳米粉（VK-R30Y3 粒径30nm）组三点弯曲强度和断裂韧性值与对照组(纯造粒粉陶瓷)相比均有统计学意义，其中添加10％纳米粉的陶瓷试样力学性能，其三点弯曲和断裂韧性值分别为673.17±47.19Mpa和9.01±0.82Mpa·m1/2。②填加不同比例纳米α-三氧化二铝（VK-L30，30nm，纯度99.99%）粉体的纳米Al2O3/ZrO2(3Y)复合陶瓷 将体积比分别为3％、5％、10％、15％、20％、30％的纳米α-Al2O3粉体加入微米级氧化锆造粒粉中，球磨混匀，250Mpa干压成型，烧结后测试各组试样性能指标。结果表明，加入3％、5％α-Al2O3纳米粉组三点弯曲强度和断裂韧性值与对照组相比有统计学意义，其中添加5％纳米粉的陶瓷试样力学性能，其三点弯曲和断裂韧性值分别为659.17±46.54Mpa和8.55±0.89Mpa·m1/2。。



纳米级粉体的填加有一个比例，纳米ZrO2(3Y)粉体在微米级造粒粉中的最适填加比例为10vol％，纳米α-Al2O3粉体在微米级造粒粉中的最适填加比例为5vol％，此时纳米复合陶瓷与常用牙科陶瓷材料相比力学性能较好。