包埋材料
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在包埋材料初凝时，将铸圈置于38℃水中， 约30分钟。 包埋后，以针筒有控制地将铸圈内加水
⑶ 热膨胀（thermal expansion）：
由两个独立的反应叠加的结果
石膏：二水石膏→半水石膏→无水石膏 二氧化硅（石英、方石英）：α型→ β型 水粉比小，则膨胀量大。 石英量越多，膨胀量越大。
♪ 结合剂含量越大，固化膨胀越大
♪ 粉液比
♪ 调拌液的浓度
♪ 环境温度
吸水膨胀：在材料即将固化之前或固
化后注水调整膨胀量，可获得较大膨
胀效果。
热膨胀 相对稳定在1.2%左右。 主要来源于二氧化硅的膨胀 石英、方石英总含量越大、方石英所占比例 越大，热膨胀也越大。 二氧化硅颗粒粗细混合分布较单一颗粒产生 膨胀大
② 可补偿钛的铸造收缩
③ 高温焙烧、低温铸造
④ 在高温、中温和低温时具有较高强度
⑤ 吸附气体和水分力小，避免浇注时大量放气
⑥ 材质细致，透气性好，铸件表面光洁
2. 种类 硅系包埋料 镁系包埋料 铝系包埋料 锆系包埋料 SiO2 MgO Al2O3 ZrO2
结合剂为磷酸盐或硅酸乙酯
五、铸造陶瓷包埋材料
3.性能
（1）凝固时间和操作性能
ADA： 5~25min
磷酸盐包埋材料凝固时间为8~11min
影响因素：磷酸盐和氧化镁的含量比例
包埋材料的粒度
粉液比 环境温度 调拌时间
（2）膨胀率
固化膨胀
吸水膨胀 热膨胀 1.3%~2.0%
凝固膨胀：本质是NH4MgPO4· 6 H2O的针状及柱
状结晶的长大。
三、高熔合金铸造包埋材料
（一）磷酸盐包埋材料
高熔合金铸造包埋
用
途
带模整体铸造
高精度的种植义齿上部结构
钛合金支架的铸造
全瓷铸造包埋
1. 组成：
耐高温成分是方石英、石英，占总重量的8090%。 结合剂为磷酸盐，如磷酸二氢铵（NH4H2PO4）磷酸 二氢镁（MgH2PO4）以及金属氧化物（氧化镁MgO） 的混合物，占总量的10%~20%。 使用时，将二氧化硅、结合剂与硅溶胶悬浊液 （一般含SiO220%-30%）或将水按一定比例调
⑴ 固化膨胀（setting expansion）：
石膏的固化反应起主要作用，机制与石膏本
身的固化膨胀相同，二水硫酸钙针状结晶生 长向外膨胀。 二氧化硅粒子存在有利于材料的膨胀。 水粉比大的包埋材料热胀系数小
包埋材料膨胀特性的ADA标准
种类 压缩强度 固化膨胀系数（%） 热胀系数 综合热胀系数 Mpa
3. 机械强度 压缩强度：
ADA规定，压缩试验应于材料调和2小时后，在
相对湿度为100%的室温下进行。
用加热条件下的机械强度来评价包埋材料更为合
理。 与石膏的种类、含量及水粉比有关，硬质石膏的 强度高于普通石膏，水粉比越大压缩强度越低。
4. 粉末粒度与透气性
包埋材料的粉末粒度越细，铸造修复体的表
固化时间 包埋材料的固化性质与石膏含量、水粉比例、
水温、调和速度及时间有关
水粉比是影响包埋材料工作特性的重要因素 ADA标准规定固化时间5—25min。
膨
胀
Thermal expansion（热）
Expansion
Setting expansion（固化） Hygroscopic expansion （吸水）
石墨（少量）——还原作用
硼酸（少量）——使热膨胀均匀
二氧化硅的转化过程
β -石英
870 ℃
β-磷石英
120 ℃
1475 ℃
β-方石英
220 ℃
1700 ℃
熔融石英
α -石英
573 ℃
α-磷石英
α -方石英
（二）性能 几个方面： 固化时间 膨胀 机械强度 粉末粒度与透气性 耐热性
面就越平滑
包埋材料的粉末粒度、石膏含量 粒子尺寸均一，有利于气体透过 减少石膏量，增加水粉比，可使透气性增加
5. 耐热性
二氧化硅在其熔点（1700℃）以下不发生分解
无水石膏在1000℃以上分解：2CaSO4→2CaO+2SO2+O2
在700℃以上时，可通过碳元素还原，
生成对金属修复体产生污染的二氧化硫
一、
概
述
在铸造工序中包埋蜡型所用的材料称铸造包 埋材料（casting investment materials）。
制作蜡型 熔融金属 包 埋 包埋材料 Βιβλιοθήκη Baidu烧除蜡 铸型腔 喷砂、打磨 去除包埋材
浇注
金属 修复体
（一） 性能要求
铸造包埋材料应符合以下要求：
1. 耐高温，具有一定强度，能承受铸造压力 及冲击力，机械强度合适，不因此而产生 微裂纹。
在750℃时，可出现显著的收缩倾向
所以石膏类包埋材料的加热温度必须在700℃以下。
蜡型被熔除后，有些碳元素残留在铸型
中，可有与石膏发生以下反应：
CaSO4+4C→CaS+4CO
3CaSO4+CaS→4CaO+4SO2 4CaSO4+CaS→4CaO+4CO↑+4SO2↑
（三）用法 可用于中熔和低熔合金的包埋 使用时，按一定比例与水调和，将蜡型包 埋，避免产生气泡 用粗石英砂（40目）与石膏按3：1的比例 配制的石膏包埋材料，可以用于高温包埋 材料的外层包埋，减低成本，方便开圈
有时要求在蜡型上设置排气导线，材料中
可加入纤维以增加其透气性。
（5）耐热性：具有较高的耐热性
制作蜡型，安插铸道、底座 选择铸圈和衬层 蜡型在铸圈中的位置：距内壁3~5mm
距顶端5~6mm
蜡型脱脂，增加润湿 调拌与包埋 真空搅拌机、震荡器
（二）正硅酸乙酯包埋材料
1.组成 （1）粉剂：耐高温成分，是以二氧化硅形式 存在的石英和方石英。 （2）液剂：为结合剂，是经过水解的正硅酸 乙酯溶液。
2. 具有合适的膨胀系数，能够补偿铸造过程
中金属及蜡型的收缩。 3. 良好的透气性以利铸模内的气体逸出。
4. 化学性质稳定：铸造时，不应与液态金属发生化 学反应，不产生有毒气体，并对铸入的金属材料
无破坏作用（如腐蚀），保持铸件的光洁。
5. 材质细致均匀：铸造完成后，包埋材料易于被破
碎，并且不黏附在金属修复体表面。
6. 有良好的操作性能，调和时呈均匀糊状，有合适 的固化时间。
（二） 分类
1. 中低熔合金铸造包埋材料
适用于铸造熔化温度在1000℃以下的合金，
如金合金、银合金、铜合金、锡锑合金等。
2.高熔合金铸造包埋材料，适用于铸造熔化
温度在1000℃以上的高熔合金。
磷酸盐包埋材料(phosphate-bonded investment)
>4.92
⑵ 吸水膨胀（hyosopic expansion）
在石膏类包埋材料固化之前或固化期间与水接触
会产生较大的膨胀，这种膨胀称为吸水膨胀或水
合膨胀。
将包埋材料的这种特性应用在金属铸造过程中， 使铸造收缩得到补偿的方法称为吸水膨胀法（水 合膨胀法）。 Ⅱ型包埋材料吸水膨胀率为1.2-2.2%
吸水膨胀
♫ 与包埋材料的成分及粉末粒度有关
含硅量与吸水膨胀成正比
二氧化硅粉末粒度越小，吸水膨胀率越大
α-半水石膏比β-半水石膏的膨胀率大
♫ 通过操作方法可以调节
水粉比小、接触水时间长、水量多及水温高等均会 增加吸水膨胀
方法：
包埋前，在铸圈内壁围贴1~3层充分吸水的
石棉纸，然后包埋。
2. 性能
⑴ 固化反应和固化时间 正硅酸乙脂包埋材料
的加水分解反应，反应过程产生的
SiO2· 2H2O可以聚合成硅化合物聚合体。这
种硅化合物聚合体含硅量高，耐火性强。固
化时间在10~30分左右。MgO含量越高，固
化越快。
⑵膨胀和强度：耐火材料及结合剂中均含有
硅，所以具有较大的热膨胀性及综合膨胀 性。但因结合剂为胶体，所以强度低。 ⑶ 透气性：由于加热后耐火材料的硅粒子间 隙被结合剂中的硅微粒堵塞，所以透气性 比石膏包埋材料差。
（3）机械强度：磷酸盐包埋材料固化后24小 时的抗压强度可达到9~30Mpa，经加热冷却 后，其压缩强度达2~14 Mpa，大于石膏包埋 材料。 影响因素： 结合剂的含量
粉液比
（4）粉末粒度与透气性：磷酸盐包埋材料的 粒度，一般在200-350目之间。材料的透气
性小于石膏包埋材料，铸件光洁度稍差，
和，可以获得较大的固化膨胀和热膨胀。
2. 固化反应和加热反应
固化反应：结合剂发生的酸碱中和反应
NH4H2PO4+MgO+5H2ONH4MgPO4· 6 H2O
胶体粒子
NH4H2PO4 MgO H2O
获得凝固膨胀及包埋材料在室温下的强度
加热反应
• 固化反应生成的胶体粒子在高温下经过 (Mg2P2O7)n 阶段最终形成Mg3(PO4)2。使包 埋材料从室温下强度达到高温下强度（能 耐受高熔合金的冲击）。
3. 应用：一般用作内层包埋材料，用氨气处 理后，可加速固化。外层包埋用少量硬质
石膏（10%）与粗石英粉配制的石膏包埋
材料与水调和，可以缩短包埋时间、节约
材料。
四、铸钛包埋材料
纯钛： 生物相容性好 耐腐蚀 重量轻 弹性模量低 熔点高 化学活性大 铸造收缩1.8%~2.0%
性能要求
① 原料对钛成惰性，属于高熔点物质
Ⅰ型（嵌体 >2.46 用热膨胀型）
Ⅱ型（嵌体用 >2.46 吸水膨胀型） Ⅲ型（局部 义齿用热膨 胀型）
空气中
0.0-0.5 — 0.0-0.4
水中 （×10-6· K-1） （×10-6· K-1）
— 1.2-2.2 — 1.0-2.0(700℃) 0.0-0.6(500℃) 1.0-1.5(700℃) 1.3-2.0 1.3-2.7 1.2-2.9
全瓷材料美观、生物相容性好、耐腐蚀、 耐磨损。 IPS-Empress2热压铸造陶瓷，与之匹配 的专用快速包埋材料。
硅胶包埋材料(silica-bonded investment)
3.铸钛包埋材料
4.铸造陶瓷包埋材料
二、中熔合金铸造包埋材料
（一）组成
二氧化硅（55%~75%）——主要耐高温成分
硬质石膏（25%~45%）——结合剂。提供凝
固膨胀，200~400℃时脱水收缩，700 ℃后石
膏分解发生显著收缩。
⑶ 热膨胀（thermal expansion）：
由两个独立的反应叠加的结果
石膏：二水石膏→半水石膏→无水石膏 二氧化硅（石英、方石英）：α型→ β型 水粉比小，则膨胀量大。 石英量越多，膨胀量越大。
♪ 结合剂含量越大，固化膨胀越大
♪ 粉液比
♪ 调拌液的浓度
♪ 环境温度
吸水膨胀：在材料即将固化之前或固
化后注水调整膨胀量，可获得较大膨
胀效果。
热膨胀 相对稳定在1.2%左右。 主要来源于二氧化硅的膨胀 石英、方石英总含量越大、方石英所占比例 越大，热膨胀也越大。 二氧化硅颗粒粗细混合分布较单一颗粒产生 膨胀大
② 可补偿钛的铸造收缩
③ 高温焙烧、低温铸造
④ 在高温、中温和低温时具有较高强度
⑤ 吸附气体和水分力小，避免浇注时大量放气
⑥ 材质细致，透气性好，铸件表面光洁
2. 种类 硅系包埋料 镁系包埋料 铝系包埋料 锆系包埋料 SiO2 MgO Al2O3 ZrO2
结合剂为磷酸盐或硅酸乙酯
五、铸造陶瓷包埋材料
3.性能
（1）凝固时间和操作性能
ADA： 5~25min
磷酸盐包埋材料凝固时间为8~11min
影响因素：磷酸盐和氧化镁的含量比例
包埋材料的粒度
粉液比 环境温度 调拌时间
（2）膨胀率
固化膨胀
吸水膨胀 热膨胀 1.3%~2.0%
凝固膨胀：本质是NH4MgPO4· 6 H2O的针状及柱
状结晶的长大。
三、高熔合金铸造包埋材料
（一）磷酸盐包埋材料
高熔合金铸造包埋
用
途
带模整体铸造
高精度的种植义齿上部结构
钛合金支架的铸造
全瓷铸造包埋
1. 组成：
耐高温成分是方石英、石英，占总重量的8090%。 结合剂为磷酸盐，如磷酸二氢铵（NH4H2PO4）磷酸 二氢镁（MgH2PO4）以及金属氧化物（氧化镁MgO） 的混合物，占总量的10%~20%。 使用时，将二氧化硅、结合剂与硅溶胶悬浊液 （一般含SiO220%-30%）或将水按一定比例调
⑴ 固化膨胀（setting expansion）：
石膏的固化反应起主要作用，机制与石膏本
身的固化膨胀相同，二水硫酸钙针状结晶生 长向外膨胀。 二氧化硅粒子存在有利于材料的膨胀。 水粉比大的包埋材料热胀系数小
包埋材料膨胀特性的ADA标准
种类 压缩强度 固化膨胀系数（%） 热胀系数 综合热胀系数 Mpa
3. 机械强度 压缩强度：
ADA规定，压缩试验应于材料调和2小时后，在
相对湿度为100%的室温下进行。
用加热条件下的机械强度来评价包埋材料更为合
理。 与石膏的种类、含量及水粉比有关，硬质石膏的 强度高于普通石膏，水粉比越大压缩强度越低。
4. 粉末粒度与透气性
包埋材料的粉末粒度越细，铸造修复体的表
固化时间 包埋材料的固化性质与石膏含量、水粉比例、
水温、调和速度及时间有关
水粉比是影响包埋材料工作特性的重要因素 ADA标准规定固化时间5—25min。
膨
胀
Thermal expansion（热）
Expansion
Setting expansion（固化） Hygroscopic expansion （吸水）
石墨（少量）——还原作用
硼酸（少量）——使热膨胀均匀
二氧化硅的转化过程
β -石英
870 ℃
β-磷石英
120 ℃
1475 ℃
β-方石英
220 ℃
1700 ℃
熔融石英
α -石英
573 ℃
α-磷石英
α -方石英
（二）性能 几个方面： 固化时间 膨胀 机械强度 粉末粒度与透气性 耐热性
面就越平滑
包埋材料的粉末粒度、石膏含量 粒子尺寸均一，有利于气体透过 减少石膏量，增加水粉比，可使透气性增加
5. 耐热性
二氧化硅在其熔点（1700℃）以下不发生分解
无水石膏在1000℃以上分解：2CaSO4→2CaO+2SO2+O2
在700℃以上时，可通过碳元素还原，
生成对金属修复体产生污染的二氧化硫
一、
概
述
在铸造工序中包埋蜡型所用的材料称铸造包 埋材料（casting investment materials）。
制作蜡型 熔融金属 包 埋 包埋材料 Βιβλιοθήκη Baidu烧除蜡 铸型腔 喷砂、打磨 去除包埋材
浇注
金属 修复体
（一） 性能要求
铸造包埋材料应符合以下要求：
1. 耐高温，具有一定强度，能承受铸造压力 及冲击力，机械强度合适，不因此而产生 微裂纹。
在750℃时，可出现显著的收缩倾向
所以石膏类包埋材料的加热温度必须在700℃以下。
蜡型被熔除后，有些碳元素残留在铸型
中，可有与石膏发生以下反应：
CaSO4+4C→CaS+4CO
3CaSO4+CaS→4CaO+4SO2 4CaSO4+CaS→4CaO+4CO↑+4SO2↑
（三）用法 可用于中熔和低熔合金的包埋 使用时，按一定比例与水调和，将蜡型包 埋，避免产生气泡 用粗石英砂（40目）与石膏按3：1的比例 配制的石膏包埋材料，可以用于高温包埋 材料的外层包埋，减低成本，方便开圈
有时要求在蜡型上设置排气导线，材料中
可加入纤维以增加其透气性。
（5）耐热性：具有较高的耐热性
制作蜡型，安插铸道、底座 选择铸圈和衬层 蜡型在铸圈中的位置：距内壁3~5mm
距顶端5~6mm
蜡型脱脂，增加润湿 调拌与包埋 真空搅拌机、震荡器
（二）正硅酸乙酯包埋材料
1.组成 （1）粉剂：耐高温成分，是以二氧化硅形式 存在的石英和方石英。 （2）液剂：为结合剂，是经过水解的正硅酸 乙酯溶液。
2. 具有合适的膨胀系数，能够补偿铸造过程
中金属及蜡型的收缩。 3. 良好的透气性以利铸模内的气体逸出。
4. 化学性质稳定：铸造时，不应与液态金属发生化 学反应，不产生有毒气体，并对铸入的金属材料
无破坏作用（如腐蚀），保持铸件的光洁。
5. 材质细致均匀：铸造完成后，包埋材料易于被破
碎，并且不黏附在金属修复体表面。
6. 有良好的操作性能，调和时呈均匀糊状，有合适 的固化时间。
（二） 分类
1. 中低熔合金铸造包埋材料
适用于铸造熔化温度在1000℃以下的合金，
如金合金、银合金、铜合金、锡锑合金等。
2.高熔合金铸造包埋材料，适用于铸造熔化
温度在1000℃以上的高熔合金。
磷酸盐包埋材料(phosphate-bonded investment)
>4.92
⑵ 吸水膨胀（hyosopic expansion）
在石膏类包埋材料固化之前或固化期间与水接触
会产生较大的膨胀，这种膨胀称为吸水膨胀或水
合膨胀。
将包埋材料的这种特性应用在金属铸造过程中， 使铸造收缩得到补偿的方法称为吸水膨胀法（水 合膨胀法）。 Ⅱ型包埋材料吸水膨胀率为1.2-2.2%
吸水膨胀
♫ 与包埋材料的成分及粉末粒度有关
含硅量与吸水膨胀成正比
二氧化硅粉末粒度越小，吸水膨胀率越大
α-半水石膏比β-半水石膏的膨胀率大
♫ 通过操作方法可以调节
水粉比小、接触水时间长、水量多及水温高等均会 增加吸水膨胀
方法：
包埋前，在铸圈内壁围贴1~3层充分吸水的
石棉纸，然后包埋。
2. 性能
⑴ 固化反应和固化时间 正硅酸乙脂包埋材料
的加水分解反应，反应过程产生的
SiO2· 2H2O可以聚合成硅化合物聚合体。这
种硅化合物聚合体含硅量高，耐火性强。固
化时间在10~30分左右。MgO含量越高，固
化越快。
⑵膨胀和强度：耐火材料及结合剂中均含有
硅，所以具有较大的热膨胀性及综合膨胀 性。但因结合剂为胶体，所以强度低。 ⑶ 透气性：由于加热后耐火材料的硅粒子间 隙被结合剂中的硅微粒堵塞，所以透气性 比石膏包埋材料差。
（3）机械强度：磷酸盐包埋材料固化后24小 时的抗压强度可达到9~30Mpa，经加热冷却 后，其压缩强度达2~14 Mpa，大于石膏包埋 材料。 影响因素： 结合剂的含量
粉液比
（4）粉末粒度与透气性：磷酸盐包埋材料的 粒度，一般在200-350目之间。材料的透气
性小于石膏包埋材料，铸件光洁度稍差，
和，可以获得较大的固化膨胀和热膨胀。
2. 固化反应和加热反应
固化反应：结合剂发生的酸碱中和反应
NH4H2PO4+MgO+5H2ONH4MgPO4· 6 H2O
胶体粒子
NH4H2PO4 MgO H2O
获得凝固膨胀及包埋材料在室温下的强度
加热反应
• 固化反应生成的胶体粒子在高温下经过 (Mg2P2O7)n 阶段最终形成Mg3(PO4)2。使包 埋材料从室温下强度达到高温下强度（能 耐受高熔合金的冲击）。
3. 应用：一般用作内层包埋材料，用氨气处 理后，可加速固化。外层包埋用少量硬质
石膏（10%）与粗石英粉配制的石膏包埋
材料与水调和，可以缩短包埋时间、节约
材料。
四、铸钛包埋材料
纯钛： 生物相容性好 耐腐蚀 重量轻 弹性模量低 熔点高 化学活性大 铸造收缩1.8%~2.0%
性能要求
① 原料对钛成惰性，属于高熔点物质
Ⅰ型（嵌体 >2.46 用热膨胀型）
Ⅱ型（嵌体用 >2.46 吸水膨胀型） Ⅲ型（局部 义齿用热膨 胀型）
空气中
0.0-0.5 — 0.0-0.4
水中 （×10-6· K-1） （×10-6· K-1）
— 1.2-2.2 — 1.0-2.0(700℃) 0.0-0.6(500℃) 1.0-1.5(700℃) 1.3-2.0 1.3-2.7 1.2-2.9
全瓷材料美观、生物相容性好、耐腐蚀、 耐磨损。 IPS-Empress2热压铸造陶瓷，与之匹配 的专用快速包埋材料。
硅胶包埋材料(silica-bonded investment)
3.铸钛包埋材料
4.铸造陶瓷包埋材料
二、中熔合金铸造包埋材料
（一）组成
二氧化硅（55%~75%）——主要耐高温成分
硬质石膏（25%~45%）——结合剂。提供凝
固膨胀，200~400℃时脱水收缩，700 ℃后石
膏分解发生显著收缩。