摘要
本研究旨在开发一种通过Si-Li-Al(SLA)玻璃渗透致密氧化锆的新型上釉技术,以解决传统上釉氧化锆界面结合力弱和力学性能受损的关键问题。
制备致密盘状氧化锆试样,并应用SLA玻璃浆料进行渗透烧结,设置1050°C(GG-1)、1250°C(GG-2)和1500°C(GG-3)三个渗透温度组,以形成玻璃-氧化锆梯度结构(GG)。以商业釉料(G组)作为对照。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析微观结构、物相组成和元素分布。通过划痕附着力测试、维氏硬度和双轴弯曲强度(BFS)测试评价其界面结合与力学性能。
SLA玻璃渗透成功在氧化锆表面构建了梯度结构。GG组试样的界面结合强度达到传统G组的2-3倍,且与玻璃渗透深度呈正相关。其中,GG-2组(1250°C渗透)表现出最优的综合性能,其双轴弯曲强度高达894.9 ± 26.4 MPa,显著高于G组的649.4 ± 64.6 MPa(提升约38%)。物相分析表明,GG-2组中形成的硅酸锆(ZrSiO₄)晶相对其力学性能增强起到关键作用。
Si-Li-Al玻璃渗透技术能同步增强氧化锆的界面结合强度和本体力学性能,特别是经1250°C优化参数处理的试样表现最佳,该策略有望显著延长牙科氧化锆修复体的临床使用寿命。
