1.2齿科材料 2

1.2.1齿科金属材料 2

1.2.2齿科陶瓷材料 3

1.3齿科陶瓷的制作方法 6

1.3.1磨削加工 6

1.3.2放电等离子烧结 7

1.3.3CAD/CAM技术 7

1.3.4电泳沉积 8

1.4电泳沉积 8

1.4.1电泳沉积的优点 8

1.4.2水基电泳沉积 9

1.5实验目的 10

第二章氧化锆陶瓷薄膜的制备与表征方法 11

2.1实验方法 11

2.1.1电泳沉积 11

2.1.2双电层变形机理 11

2.1.3电泳沉积动力学 12

2.2表征方法 13

2.2.1纳米压痕技术 13

2.2.2X射线衍射 15

2.2.3扫描电子显微镜 15

2.2.4阿基米德排水法测密度 16

第三章氧化锆薄膜的制备及表征 17

3.1实验原料及设备 17

3.2实验设计 18

3.3操作步骤 18

3.4表征手段 19

3.5实验结果与讨论 20

结论 28

致谢 29

参考文献 30

第一章绪论

1.1前言

随着世界经济与科技的发展，周边环境与自身健康受到越来越多人群的注意。陶瓷材料在满足环保的条件下，因其优良的物理、化学性能，在航空航天、海洋开发、电子电器和各个制造领域的应用越发广泛。随着医学的发展，陶瓷材料因其高熔点、高硬度、高耐磨性、高化学稳定性而作为生物陶瓷投入了医学领域，典型的有制造人体“骨骼一肌肉”系统，以及用于口腔修复。

生物医用材料是可以用于生物体修复、替代与再生的特殊功能材料。生物惰性材料是指一类在生物环境中能够保持稳定，不发生或仅发生微弱化学反应的生物医学材料，主要是惰性生物陶瓷类和医用金属及合金类材料[1]。陶瓷材料用于口腔修复（即牙齿缺损和缺失）由两百年的历史了。陶瓷口腔修复材料是具有高生物相容性，高化学稳定性，最接近自然牙的热导率以及与自然牙釉相近的磨损率的齿科组织替代材料。近年来陶瓷材料在口腔修复领域具有广泛的应用前景并且受到越来越多的关注。

作为一个人口大国，在我国有三分之一的人患有牙科疾病，我国牙科材料的需求达几亿人次，而且随着人们生活水平的不断提高，对具有逼真外观和良好生物相容性的牙科陶瓷材料的需求迅速增长[2]因此陶瓷材料具有良好的发展前景。但众所周知，陶瓷材料是典型的高硬高脆的不易加工的材料。机械加工是最常见的陶瓷加工方法，包括车削加工、钻削加工、磨削加工、研磨和抛光加工[3]。在作为生物医用材料时，生物相容性必然具有极高的要求，但力学性能同样具有极其苛刻的指标。用机械加工制作人工牙齿不仅工艺繁琐，而且耗费能源与资源。相较之下，利用水基电泳沉积法在石膏模型上成型出氧化锆生物陶瓷可以节省更多的能源与资源。

电泳沉积，是指在稳定的悬浮液中通过直流电场的作用，胶体的粒子沉积成材料的过程。其原理是利用外加电场使得胶体悬浮液中带电颗粒移动进而沉积在相应的工作表面上。这与电解沉积工艺极其相似，唯一不同的是电解中在电场作用下运动的是带电的离子，而电泳沉积中相应的是带电的颗粒。利用电泳沉积法在被镀表面沉积陶瓷层，不仅省去巨大的能量消耗，还可完成不规则物体表面的加工，在现

今涂层研究与涂装工艺的应用上受到了越来越多的关注，发展前景良好。

1.2齿科材料

1.2.1齿科金属材料

齿科金属材料是一种金属生物材料，用于修复牙齿缺损、牙列缺失和牙齿矫形。牙齿特征如图1.1.所示。

最早用于牙科的金属材料是黄金。金的延展性很好，退火后很软，易于加工，并且金具有好的抗腐蚀性，一般金被做成金箔包覆在人造牙表面。但金的耐磨性差，故有人在金中添加其他的金属，如添加铂，增加了硬度，但降低了加工性还提高了成本。金合金制牙具有各种问题，金的含量多少都密切影响着义齿的质量，金的含量低，耐腐蚀性降低，牙齿易变色失去光泽。且黄金稀少、价格昂贵，用金做的牙齿在我国牙科的应用较少。