纳米氧化锆增韧牙科用硅藻土陶瓷的性能
口腔修复材料氧化锆陶瓷的应用分析
口腔修复材料氧化锆陶瓷的应用分析黑龙江省鸡西市口腔医院 158100【摘要】目的：针对氧化锆陶瓷在口腔修复当中的作用进行分析，并总结氧化锆陶瓷材料在口腔修复当中的应用技术与方法；方法：选择来到本院就诊的患者共计60例进行研究，其中常规修复组与氧化锆修复组各30人，对口腔修复效果进行分析与对比；结果：在常规修复组当中，患者满意总数为23例，不良反应7例，其中轻微5例，较为严重2例；而应用氧化锆材料进行修复的患者满意数量为28例，轻微不良反应为2例；结论：应用氧化锆陶瓷进行修复，与传统的口腔修复材料相比有更好的效果，可以为患者提供更优质的服务，建议临床推广使用。
【关键词】氧化锆陶瓷；口腔修复；临床效果随着我国医疗卫生事业的发展，口腔医学得到了长足的进步，并且在临床治疗当中也应用了越来越多的材料，其中氧化锆陶瓷也得到了一定的推广。
陶瓷材料作为口腔修复材料来说，其在美学效果与介电性与生物相容性方面都存在一定的优势，加之其有较强的耐腐蚀性与热稳定性，因而成为了现阶段应用较为广泛的修复材料，但现阶段一些传统的陶瓷材料也逐步体现出了一定的局限性，而氧化锆陶瓷则作为新型口腔修复陶瓷材料也得到了一定的应用推广，本次研究针对其临床应用效果进行总结与分析，报道如下：一、资料与方法（一）一般资料本院经过对随机抽取的30例采用传统陶瓷修复的口腔病患者和30例氧化锆陶瓷修复的口腔病患者疗效进行比对分析。
其中传统陶瓷修复组男21例，女9例；氧化锆陶瓷修复组男23例，女7例，患者年龄39~84岁。
患者在经过口腔检查之后，对入院时间、口腔疾病程度、年龄等资料进行比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。
（二）氧化锆陶瓷的特点氧化锆修复运用桩核材料，能够为内壳提供稳定的支撑和保护，使其和口腔有着良好的衔接效果，合理的力量传递导入，能够防止根折。
传统修复过程中，唾液环境中分泌出离子物，随着时间的影响，许多病例会出现牙龈边缘变色，影响牙齿美观。
纳米氧化锆增韧牙科用硅藻土陶瓷的性能(精)
６ ３ ７
作为一种人体硬组织修复材料， 多孔陶瓷在生 物医学领域已经得到广泛而深入的研究
［ ６ ］
射仪， 日本理学公司； 维氏硬度仪， 莱州华银实验仪 器有限公司． １ ３ ㊀工艺流程 将原料按设计好的配方混合， 以无水乙醇为分 散介质， 玛瑙球为研磨介质， 置于行星式球磨机内 球磨 １ ０ｈ ， 转速为 ５ １ ６ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ． 球磨完毕的粉料经烘 干、 研磨后， 与适量聚乙烯醇（ Ｐ Ｖ Ａ ） 溶液混合至粉 末为润湿状态， 再经干燥、 研磨后过 １ ０ ０目筛备用． 得到的粉末经电动压片机压制成型后置于箱式电 阻炉内， 于常压空气中烧结， 升温速度为 ２ ０ ０ħ ／ ｈ ， 在 １１ ０ ０ħ的条件下保温 ２ｈ ， 冷却至室温后取出 备用． １ ４ ㊀性能测试方法 利用游标卡尺测量烧结前后胚体的线收缩率； 采用阿基米德法测量材料的密度和孔隙率； 利用万 能实验机测试材料的三点弯曲强度． 试件规格为 ２ ５ｍ ｍˑ ４ｍ ｍˑ ２ ５ｍ ｍ， 跨距为 ２ ０ｍ ｍ， 加载头直 径为 ２ｍ ｍ， 加载速度为 １ｍ ｍ／ ｍ ｉ ｎ ． 试件表面经打 磨抛光后， 采用压痕法在维氏硬度仪上测量其断裂 韧性， 压头载荷为 ９ ８Ｎ ， 保压时间为 １ ５ｓ ． 试件的 维氏硬度 Ｈ Ｖ 和断裂韧性 Ｋ Ｉ Ｃ分别为
第４ ０卷第 ３期 ２ ０ １ ０年 ５月
㊀
东 南 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ Ａ ＬＯ ＦＳ Ｏ Ｕ Ｔ Ｈ Ｅ Ａ Ｓ ＴＵ Ｎ Ｉ Ｖ Ｅ Ｒ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
㊀
Ｖ ｏ ｌ ． ４ ０Ｎ ｏ ． ３ Ｍａ ｙ２ ０ １ ０
硅藻土纳米SiO2ZrO2-SiO2纳米粒子复合树脂机械性能X射线阻射性能硕士论文
硅藻土和纳米粒子混合填充牙体修复复合树脂的制备及性能研究材料学， 2011，硕士【摘要】齿科修复复合树脂具有优异的性能,引起人们越来越多的关注,已经在逐渐取代传统的银汞合金材料,其应用已经从前牙修复扩展到后牙修复。
目前,研究较多的是通过调整无机填料的种类、粒子尺寸、形貌、树脂基体的成分和使用不同的硅烷偶联剂,来研究其对复合树脂的机械性能、聚合收缩、双键转化等方面的影响。
然而,面对临床医学的要求,齿科修复用复合树脂存在的最大的问题仍然是机械性能较差。
在本文的研究中,第一次用多孔硅藻土作为填料,将硅藻土和纳米粒子混合填充制备复合树脂。
首先用盐酸对硅藻土进行去杂质处理。
用紫外可见漫反射光谱和N2吸附脱附曲线对硅藻土的处理效果进行分析。
结果表明,未处理的硅藻土在紫外可见光区域有很大的吸收,而经过处理之后的硅藻土则有较小的吸收,硅藻土的颜色由黄色变为白色。
并且孔径尺寸和孔容较处理之前增加,比表面降低。
用沉淀法制备了纳米ZrO2包覆SiO2复合颗粒(ZrO2-SiO2纳米粒子),得到稳定的立方相的ZrO2,粒径尺寸为5～6nm,并且均匀的包覆在SiO2粒子的表面。
用硅烷偶联剂γ-MPS对硅藻土和纳米粒子进行表面改性,傅里叶红外变换光谱和热失重图谱表明,一定量的γ-MPS已经接枝在硅藻... 更多还原【Abstract】 Dental restoration composites have attractedmore public attentions. They are gradually used instead ofconventional dental amalgam alloys, because of their excellent properties. The application of dental resin composites has been extended from anterior restorations to posterior restorations. Recently, many researchers have attempted to study the mechanical properties, polymerization shrinkage, conversion, and so on, through changing the types, size and morphology of inorganic fillers, altering ... 更多还原【关键词】硅藻土；纳米SiO2；ZrO2-SiO2纳米粒子；复合树脂；机械性能；X射线阻射性能；【Key words】diatomite；nano-SiO2；ZrO2-SiO2nanoparticles；resin composites；mechanical properties；radiopacity；摘要5-8ABSTRACT 8-10目录11-13第一章绪论13-271.1 牙体修复材料的进展13-141.2 复合树脂填充方式的研究14-161.2.1 直接灌输填充14-151.2.2 大颗粒填充151.2.3 微小颗粒填充15-161.3 复合树脂固化方式的研究16-171.3.1 化学固化16-171.3.2 光固化171.4 树脂基体的研究17-211.5 无机填料的研究21-241.5.1 常用无机填料对复合材料性能影响的研究21-231.5.2 多孔填料对复合树脂性能影响的研究23-241.6 无机填料表面改性对复合树脂性能影响的研究24-251.7 论文研究的目的和意义25-27第二章硅藻土与纳米SiO_2(OX-50)混合填充复合树脂的制备与性能研究27-412.1 引言27-282.2 实验部分28-302.2.1 实验原料282.2.2 实验设备28-292.2.3 硅藻土与OX-50混合填充复合树脂的制备292.2.4 表征及测试方法29-302.3 结果与讨论30-392.3.1 硅藻土去杂质处理前后的分析对比30-322.3.2 无机填料表面改性的定性和定量分析32-342.3.3 复合树脂的力学性能测试34-382.3.4 复合树脂的断面形貌分析38-392.4 本章小结39-41第三章硅藻土与纳米ZrO_2-SiO_2混合填充复合树脂的制备与性能研究41-543.1 引言413.2 实验部分41-453.2.1 实验原料41-423.2.2 实验设备42-433.2.3 硅藻土与纳米ZrO_2-SiO_2混合填充复合树脂的制备43-443.2.4 表征及测试方法44-453.3 结果与讨论45-533.3.1 ZrO_2-SiO_2纳米粒子的物相和形貌分析45-463.3.2 无机填料表面改性的定性和定量分析46-473.3.3 复合树脂的力学性能测试47-503.3.4 复合树脂的断面形貌分析50-513.3.5 复合树脂的X射线阻射性能分析51-533.4 本章小结53-54第四章全文总结及展望54-574.1 全文总结54-554.2 展望55-57参考文献。
纳米二氧化锆制备技术及应用研究
纳米二氧化锆制备技术及应用研究沈子涵【期刊名称】《《化工中间体》》【年(卷),期】2019(000)010【总页数】2页(P162-163)【关键词】纳米二氧化锆; 制备方法; 应用领域【作者】沈子涵【作者单位】任丘市第一中学河北 062552【正文语种】中文【中图分类】TB3纳米材料由于其极小的颗粒尺寸（1-100nm）因而具有表面效应、小尺寸效应、量子隧道效应以及量子尺寸效应。
超大的比表面积以及很高的表面能使其显著提高材料的光、电、磁和力学性能。
随着纳米粉体制备技术的完善，纳米材料目前已经广泛应用于催化、传感器、光电转化、磁材料以及医用等领域。
本文重点介绍了纳米二氧化锆粉体的制备方法，并对其主要应用领域尤其是作为陶瓷增韧材料方面做了较为全面的介绍。
1.纳米二氧化锆的制备根据反应物的相态，大致将纳米二氧化锆的制备分为固相法、液相法和气相法。
(1)固相法固相法一般使用机械粉碎法直接将原料研磨成超细粉末。
或者采用固相反应法，即用金属盐或金属氧化物按比例混合后进行充分研磨并煅烧，固体粉末之间会发生固相反应得到超微粉末。
固相法具备工艺简单、成本较低且产量较大等优点，适合批量生产。
但是产品杂质较多，产物颗粒不均匀等缺点也阻碍了其大规模应用。
(2)液相法液相法通常选用金属盐或醇盐，在溶液中发生沉淀、水解等化学反应，最后再经过烘干、煅烧等过程制备纳米粉体。
也有通过调节反应体系的温度和压力制备纳米粉体的水热法等。
下面就这类方法分别进行介绍。
①沉淀法沉淀法根据沉淀方式的不同可分为直接沉淀法和均匀沉淀法。
该类方法操作简单，但是纳米粉体较大的比表面积在煅烧过程中易发生团聚且溶液中的阴离子难以完全除去，最终影响产品质量。
A.直接沉淀法。
向锆盐溶液中直接加入沉淀剂，待沉淀析出后经过滤、洗涤、干燥、煅烧处理制备纳米粉体。
黄岳祥等[1]利用氨水与羟基氯化锆反应生成沉淀，再通过过滤并先后用水和乙醇洗涤。
最终通过干燥和煅烧制得纳米氧化锆。
纳米氧化锆医用陶瓷的力学性能研究
摘要陶瓷材料因其优异的性能被誉为“未来的材料”，在口腔修复领域，陶瓷材料以其极佳的生物相容性、良好的耐磨、耐腐蚀性和类似天然牙的美学性能成为修复材料的首选。
自上世纪六十年代人们解决了金瓷匹配问题后，以金属底层冠增强的金属熔附烤瓷牙（PFM）成为口腔临床最为常用的固定修复方式，但金属底层的存在使金属烤瓷牙存在着难以克服的缺点，例如：金属离子的析出有潜在的致敏性，析出的金属离子可导致龈缘灰线影响美观，遮色层的存在阻止了光线透过使人工牙缺乏天然牙活力等。
因此能够以高强度陶瓷材料取代底层金属冠，以达到最佳美学效果和生物相容性的全瓷修复已成为近年的研究热点和口腔修复的发展方向，并相继出现了IPS Impress热压铸陶瓷、In-Ceram系列粉浆涂塑渗透铝瓷等全瓷材料，近年又与先进的计算机辅助设计/计算机辅助制作（CAD/CAM）技术相结合研制出可机械加工的In-Ceram多孔铝瓷和Procera All Ceram高铝瓷预成瓷块，大大推进了全瓷修复体在临床的应用。
但由于陶瓷材料的位错运动，这种脆性本质限制了陶瓷材料的实际应用，克服其脆性、提高其韧性一直是材料学家们努力要解决的问题。
但由于陶瓷材料的化学键大都为离子键和共价键，键结合牢固并有明显的方向性，室温下几乎不能产生滑移或位错运动，这种脆性本质限制了陶瓷材料的实际应用，克服其脆性、提高其韧性一直是材料学家们努力要解决的问题传统的陶瓷增韧方法有相变增韧、纤维增韧、晶须及颗粒韧化等，其中最为引人注目的材料之一是氧化锆相变增韧陶瓷，由于在应力作用下诱发四方相向单斜相的马氏体相变而使其断裂韧性大大提高，成为室温下韧性最好的陶瓷材料，故有“陶瓷钢”的美誉，而且其粉体还可以作为第二相颗粒填加到其它陶瓷基体中起到相变增韧作用。
近年来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。
氧化锆相变增韧陶瓷
Thank You
临界相变应力Pc
已经相变
未相变
降低裂纹尖端的应力场强
屏蔽裂纹扩展
ε
增韧
裂纹尖端伴随马氏体相变应力应变曲线
应力诱导相变增韧--增韧机理
烧结过程中，温度达到1170℃时，单斜氧化锆 氧化锆完全转化为四方氧化锆，烧结冷却过程中， T<950℃，基体对四方氧化锆产生束缚作用，阻 碍四方氧化锆到单斜氧化锆的转变，使得四方氧 化锆在室温下保存下来。
展
望
氧化锆陶瓷的性能及使用意义
在各种金属氧化物陶瓷中 1、适宜做陶瓷涂层和高温 零部件 2、重要的结构陶瓷材料 3、重要的电子材料 特殊的晶体结构
高温热稳定性及隔热性能最好 导热系数小及热膨胀系数接近金属
氧化锆相变增韧的研究意义
新时代 宠儿 工业上 的重视
科学界 的瞩目
相变增韧ZrO2 陶瓷是一种极有发展前途 的新型结构陶瓷,其主要是利用ZrO2 相变特 性来提高陶瓷材料的断裂韧性和抗弯强度,使 其具有优良的力学性能,低的导热系数和良好 的抗热震性
相变过程是一个无热相变过程
特点二
特点三 相变过程伴随明显的体积膨胀(7%~8%）
相变过程是无扩散的，并伴随着8%左右 的剪切应变
特点四
氧化锆相变增韧机理
利用应力诱导四方氧化锆的马氏体相变，来提高材料的韧性
外力出现
σ
四方氧化锆在有单斜氧化 锆时产生的应变
四方氧化锆解除束缚 体积膨胀，吸收裂纹尖 端的能量
根本出发点：依靠相变伴随体积膨胀，产生屏蔽裂 纹的扩展或者抵消残余应力的过程
氧化锆相变增韧效果
随着四方氧化锆体积分数的增 加，增韧效果越好
90% 80% 55%
30%
5.2 氧化锆陶瓷(氧化锆增韧陶瓷)(2009.11.13)
4. 多晶氧化锆宝石
ZrO2具有较高的折射率，如将它制成多彩的半透明多 晶ZrO2材料，即可以像天然宝石一样闪烁着绚丽多彩 的光芒。用它制成各种装饰用的宝石，其莫氏硬度达 8.5，光泽完全可以达到以假乱真的程度。 用不磨损的手表表壳、表链及人造宝石戒指，大多是 采用多晶ZrO2宝石制成的。它主要利用超细的ZrO2粉 末添加一定的着色元素，如V2O5，Fe2O3等，经高温处 理即可获得粗坯氧化锆陶瓷体，再经研磨、抛光即可 制成各种装饰品供应市场。
ZrO2陶瓷成型可采用注浆法或干压法成型。注浆成型时，可向 ZrO2细粉中加入少量的阿拉伯树胶（浓度为10%的约7%）和20% 左右的蒸馏水，具有良好的注浆性能浆料。 采用热压法可制得透明ZrO2陶瓷。烧成温度为1650~1800℃ ，保 温2~4小时。
部分PSZ材料的强度和断裂韧性
稳定剂成分 MgO 3% MgO 9%
2、几种典型的ZrO2增韧陶瓷
通常的ZrO2 增韧陶瓷有：ZrO2- MgO，ZrO2-
Al2O3，ZrO2- Y2O3，ZrO2- CaO，现在发展了
ZrO2-CeO2，Y2O3- ZrO2-HfO2等。此外还有 晶须(纤维)-ZrO2复合增韧陶瓷。
用氧化锆增韧的陶瓷材料的性能
材料 立方ZrO2 PSZ TZP Al2O3 莫来石 尖晶石 堇青石 烧结Si3N4
2）微裂纹增韧
部分稳定ZrO2 陶瓷在由四方相向单斜相转变，相变出现 了体积膨胀而导致产生微裂纹。这样由ZrO2 陶瓷在冷却 过程中产生的相变诱发微裂纹，以及裂纹在扩展过程中在 其尖端区域形成的应力诱发相变导致的微裂纹，都将起着 分散主裂纹尖端能量的作用。从而提高了断裂能，称为微 裂纹增韧。 微裂纹增韧的机理：是ZrO2 弥散粒子由四方相向单斜相 转化引起的体积膨胀，以及由之诱发的弹性压应变能或激 发产生的微裂纹，阻碍了主裂纹的扩展或释放其能量，达 到韧化提高强度的目的。
牙科氧化锆纳米复合陶瓷的制备及性能研究
陶瓷作为一种具有优良特性的口腔修复材料，随着时间的推移，陶瓷制品如热压铸陶瓷、氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等陆续问世。
为克服陶瓷材料的易碎性，一般采用纤维增韧、晶须和晶粒韧化、相变增韧等工艺。
最近几年，随着纳米技术的发展，国外学者发现将纳米级颗粒引入微米级陶瓷基体中，能起到很好地强化补韧作用。
牙科氧化锆是一种以氧化锆为主的牙科材料，它具有较好的机械性能。
它可以通过不同方式与多种类型的陶瓷基体进行复合。
陶瓷基体是由陶瓷基质、氧化锆和金属氧化物等材料在一定温度下经混合反应而形成的多孔结构材料。
因此，其具有良好的综合性能，如耐磨性、力学性能、机械强度等。
而在一定条件下，可以通过降低陶瓷基材与氧化Ze 之间的反应活性、降低氧化锆浓度以及对氧化锆相容性等方法来达到对其进行复合改性研究。
然而，由于牙科氧化锆与传统瓷片相比具有低密度和高硬度及抗磨性等特性，因此其对复合陶瓷基质形成也提出了更多要求。
鉴于这种情况，本文在牙科氧化锆与陶瓷基体之间引入了一些其他材料可以起到良好的复合改性作用并且解决了其不足之处，如提高陶瓷基体内形成化学稳定层所需的各种元素和微量元素。
由于氧化锆在较高的硬度和耐磨性方面的优良性能，使其被广泛应用于陶瓷工业。
然而，由于纳米复合陶瓷本身材料组成和结构不够均匀，因此在处理过程中需要对表面活性进行改性设计。
Zhou 等以ZrO 2为活性原料，通过热还原、酸还原和水热法合成了单粒子多孔纳米复合陶瓷。
在进行此制备时，可以将TiO 2热还原为二氧化锆和Ru 纳米颗粒；然后将氧化锆酸洗并以酸清洗过的TiO 2颗粒磨成细粉以进行水热法制备多孔纳米氧化锆粒子，然后再用pH 值=6和pH=7的氢氧溶液浸酸以制得多孔二氧化锆基复合材料。
Ming 等将ZrO 2和二氧化锆混合作为原料和酸洗处理而制得单层ZrO 2、二氧化锆基复合陶瓷，结果表明制备过程中加入酸洗过程可以有效地减少单层复合陶瓷中CrO2与CrO 3的量，并降低MgO –二氧化锆复合件的硬度。
【精品文章】简析氧化锆的相变增韧机理
简析氧化锆的相变增韧机理
四方氧化锆具有高的断裂韧性、强度、硬度和耐磨性等特点，显示出优良的机械性能和塑性。
因此推动了氧化锆材料在结构陶瓷突飞猛进的应用和发展，被认为是最有发展前景的新型结构材料。
而氧化锆的相转变特性，则是氧化锆能被应用作结构陶瓷和功能陶瓷的理论依据。
图1氧化锆陶瓷结构件示例
一、氧化锆的相变过程
氧化锆是一个多相体系，受温度的影响历经三个相系：单斜、四方和立方，但又是可逆的相转变过程，常温下只有单斜相稳定。
升温收缩，降温膨胀
升温时ZrO2由单斜向四方转化，吸收热量，有明显的体积收缩（5%），而降温时（四方向单斜转化）产生体积膨胀（8%），这是造成ZrO2陶瓷的龟裂的原因。
图2三种氧化锆晶型
升温过程，冷却过程
升温时ZrO2由单斜向四方转化，由于吸收热量，有明显的体积收缩（5%），而降温时（四方向单斜转化）产生体积膨胀（8%），这是造成ZrO2陶瓷的龟裂的原因。
ZrO2由单斜开始向四方相转化，转化温度通常在1100～1200℃之间（1163℃）。
但在冷却时，t-ZrO2转变为m-ZrO2时由于m-ZrO2新相晶核形成困难，因而转变温度在850～1000℃之间（930℃），这个转变是一个非热过程，说明ZrO2在晶相转变时会出现温度滞后现象（在一个温度范围内进行）。
氧化锆增韧氧化铝陶瓷的原理
氧化锆增韧氧化铝陶瓷的原理
氧化锆增韧氧化铝陶瓷的原理是将少量的氧化锆（通常为10-30%）添加到氧化铝陶瓷中，通过氧化锆的相变和晶格拘束效应来增强其韧性和强度。
氧化锆具有高硬度和高韧性的特点，能够抵抗裂纹扩展。
当氧化锆的体积分数增加时，其相变从单斜晶态相变为立方晶态（具有更高的韧性）。
这种相变导致了晶格的体积扩张，从而形成了压缩固溶体。
这种压缩固溶体能够对裂纹产生应力场，抑制裂纹扩展并提高陶瓷的韧性。
此外，氧化锆还能够阻碍晶界的运移和阻碍裂纹扩展，进一步提高陶瓷的强度和韧性。
总而言之，氧化锆增韧氧化铝陶瓷通过氧化锆的相变和晶格拘束效应来增强陶瓷的韧性和强度，使其具有更好的抗裂纹扩展性能，适用于高强度和高耐磨领域。
水处理用纳米银／硅藻土复合抗菌陶瓷的制备与性能
DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2016.03.13水处理用纳米银/硅藻土复合抗菌陶瓷的制备与性能李倩1，漆小鹏1，邓城1，邓扬悟2，宋秋华2，王平1(1.江西理工大学材料科学与工程学院，江西赣州341000；2.江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州341000)摘要：以硅藻土和硝酸银为主要原料，采用预先真空浸渍法和压制成型工艺，在1050℃煅烧，制备了纳米银/硅藻土复合抗菌陶瓷。
用X射线衍射谱、扫描电子显微镜、压汞仪和电感耦合等离子体质谱仪等对材料性能进行表征，并测试了材料的抗菌性能。
结果表明：纳米银/硅藻土复合抗菌陶瓷平均孔径2.6μm，孔隙率为58%；银以AgO的形式存在于材料中，AgO 颗粒分散均匀，粒径在20nm左右，在水介质中材料能够持续稳定微量的释放出银；纳米银/硅藻土复合抗菌陶瓷对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有很强的抑菌和杀菌能力，有望应用于终端水处理系统。
关键词：硅藻土；银；抗菌；水处理中图分类号：TQ174文献标志码：A文章编号：0454–5648(2016)03–0425–07网络出版时间：网络出版地址：Preparation and Characterization of Silver Nanoparticle/Diatomite Antibacterial CeramicComposites for Water TreatmentLI Qian1,QI Xiaopeng1,DENG Cheng1,DENG Yangwu2,SONG Qiuhua2,WANG Ping1(1.School of Materials Science and Engineering,Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou341000,Jiangxi,China;2.School of Resources and Environmental Engineering,Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou341000,Jiangxi,China)Abstract:Silver nanoparticle/diatomite antibacterial ceramic composites were firstly prepared by a pre-vacuum dipping method and a dry pressing process,and then sintered at1050℃.The composites were characterized by X-ray diffraction,scanning electron microscopy,mercury injection analysis and inductively coupled plasma mass spectrometry,respectively.The antimicrobial properties against E.coli and S.aureus were tested.The results show the average pore diameter and porosity of prepared silver nanoparticle/diatomite antibacterial ceramic composites are2.6μm and58%,respectively.The state of silver in the material is divalent silver oxide(AgO)with a particle size of around20nm,and the trace amount of silver ions can be released continuously and stably in water.The prepared composite exhibits a high inhibiting effect and antibactericidal ability against E.coli and S.aureus.Hence, the silver nanoparticle/diatomite antibacterial ceramic composites prepared are a promising candidate material for point-of-use water treatment.Keywords:diatomite;silver;antibacterial activity;water treatment自20世纪80年代以来，我国水源污染问题日益严重，给城市供水水质保障带来较大困难[1]。
二氧化锆陶瓷的相变增韧机理和应用
二氧化锆陶瓷的相变增韧机理和应用一、本文概述本文旨在深入探讨二氧化锆陶瓷的相变增韧机理及其在多个领域的应用。
作为一种重要的工程材料，二氧化锆陶瓷因其出色的物理和化学性质，如高硬度、高耐磨性、良好的化学稳定性和生物相容性等，在航空航天、机械、电子、生物医疗等领域具有广泛的应用前景。
然而，其脆性大的特点限制了其在某些领域的应用。
为了解决这个问题，科研工作者们发现，通过控制二氧化锆陶瓷中的相变过程，可以有效地提高其韧性，这就是所谓的相变增韧机理。
本文将首先介绍二氧化锆陶瓷的基本性质，包括其晶体结构、物理和化学性质等。
然后，将重点阐述相变增韧机理，包括其原理、影响因素以及实现方法。
在此基础上，本文将进一步探讨二氧化锆陶瓷在航空航天、机械、电子、生物医疗等领域的应用，以及在这些应用中如何利用相变增韧机理来提高其性能。
本文还将对二氧化锆陶瓷的未来发展趋势进行展望，以期为其在更多领域的应用提供理论支持和实践指导。
二、二氧化锆陶瓷的基本性质二氧化锆（ZrO₂）陶瓷是一种具有独特物理和化学性质的先进陶瓷材料。
它的主要特点包括高强度、高硬度、高耐磨性、高化学稳定性以及优异的隔热性能。
二氧化锆陶瓷还具有一种特殊的性质，即其在一定条件下可以发生相变，这种性质为二氧化锆陶瓷的增韧提供了可能。
在常温下，二氧化锆陶瓷主要以单斜晶相（m-ZrO₂）存在，这种晶相具有较高的稳定性。
然而，当受到外部应力或温度升高的影响时，部分单斜晶相二氧化锆会转变为四方晶相（t-ZrO₂）。
这种相变过程中，二氧化锆的体积会发生变化，产生微小的应力场，这些应力场可以吸收并分散外部施加的应力，从而阻止裂纹的扩展，提高陶瓷的韧性。
除了相变增韧外，二氧化锆陶瓷还可以通过添加稳定剂（如氧化钇、氧化钙等）来稳定其四方晶相，使其在室温下就能保持较高的韧性。
这种稳定化处理不仅可以提高二氧化锆陶瓷的力学性能，还可以扩大其应用范围。
二氧化锆陶瓷的基本性质为其在增韧机制和实际应用中提供了重要的基础。
氧化锆增韧氧化铝 成分
氧化锆增韧氧化铝成分
氧化锆增韧氧化铝陶瓷（ZTA）是一种特殊的陶瓷材料，其主要成分是氧化铝（Al2O3）和氧化锆（ZrO2）。
1.氧化铝：这是ZTA陶瓷的基体材料，具有优良的机械性能和化学稳定性。
氧化铝陶瓷本身硬度高、耐磨性好、耐腐蚀性强，被广泛应用于各种领域。
2.氧化锆：这是ZTA陶瓷的增韧相，通常以颗粒形式分布在氧化铝基体中。
氧化锆具有高韧性、高强度和高耐磨性等特点，能够有效提高氧化铝陶瓷的韧性。
当受到外力作用时，氧化锆颗粒会发生相变（从四方相向单斜相转变），吸收能量并阻止裂纹扩展，从而提高陶瓷的整体强度和韧性。
在ZTA陶瓷中，氧化铝和氧化锆的比例可以根据需要进行调整。
一般来说，氧化锆的含量在10%-50%之间。
这种复合材料的性能优于单一材料，具有更高的机械强度、更好的耐磨性和更稳定的化学性能。
因此，ZTA陶瓷被广泛应用于各种要求高性能和可靠性的领域，如机械、化工、电子等。
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关键 词 ：纳米 氧化锆 ； 藻土 陶瓷 ； 学性能 ； 韧机制 硅 力 增
中图分 类号 ： ７ ３ １ Ｒ ８ ．
文 献标 志码 ： Ａ
文章 编号 ： ０ １— ５ ５ ２ １ ）３０ ３ － １０ ０ ０ （ ０ ０ ０ －６ ６０ ４
Ｐｒ ｐ ｒ ｉｓ ｏ ａ ｏ ｚ ｒ ｏ ｉ ｏ ｇ ｅ ｅ ｉ ｔ ｍ ｉｅ ｃ ｒ ｍ ｉ ｏ ｅ ｔｓ ｒ ｏ ｅ ｔｅ ｆｎ ｎ － ｉ ｃ ｎ ａ ｔ ｕ ｈ ｎ ｄ ｄ ａ ｏ ｔ ｅ ａ ｃ ｆ ｒ ｄ ｎ ｉｔ ｙ
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纳 米 氧 化 锆 增 韧 牙 科 用 硅 藻 土 陶 瓷 的 性 能
梁 慧 刘 梅。 顾 宁’ 章 非敏 ’
（ 东南 大 学 生 物 科 学 与 医 学 Ｔ 程学 院 ， 京 ２０ ９ ） 南 １０６ （ 州 市 生 物 医用 材 料 与 技 术 重 点 实 验 室 ， 州 ２ ５ ２ ） 苏 苏 １１３ （ 南京 医科 大 学 口腔 医 学 研 究 所 ， 京 ２ ０ ２ ） 南 １０ ９
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｏ ｇ ｎ ｎ ｎ ｔｅ ｇ ｈ ｎ ｎ ｆｅ ｔ ｆｄ ｆｅ ｅ ｔｃ ｔｎ ｓｏ ａ ｏ ｚｒ ｏ ｉ ｉｔ ｍ — ｔａ ｔ ｅ ｔ ｕ ｈｅ ｉ ｇ ａ ｄ ｓｒ ｎ ｔ ｅ ｉ ｇ ｅ ｆｃ ｓｏ ｉｆ ｒ ｎ ｏｎｅ ｔ ｆｎ ｎ — ｉｃ ｎ ａｏｎ ｄ ａｏ
第４ ０卷 第 ３期
２１ ０ ０年 ５月
东 南 大 学 学 报 （自然科 学 版
）
Ｖｏ ． Ｎ ｏ ３ １４０ ． Ｍ ａ ０１ ｖ２ ０
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ Ｏ Ｏ Ｔ ＡＳ ＮＩ Ｅ Ｓ Ｔ （ ｔｒｌ ｃｅ ｃ ｄｔ ｎ Ｆ Ｓ Ｕ ＨＥ Ｔ Ｕ Ｖ Ｒ Ｉ Ｙ Ｎａｕａ Ｓ ｉ ｅＥ ｉｏ ） ｎ ｉ
ａｅｐｅ ｓｄ ｂ ｅ ｄ ｍａ ｈｎ ｒ ｒ ｓｅ ｙ ａ ｂ ａ ｃ ｉ ｅ， ａ ｄ ｈ ｎ ｈ ｂ ａｎ ｄ ｒ ｅ ｗ ａｅ ａｅ ｓｎｅ ｅ ｎ ｅ ｔ ｏ ｐ ｅ ｃ ｎ ｔｅ ｔ ｅ ｏ ｔｉ ｅ ｇ ｅ ｎ ｒ ｓ ｒ ｉ ｔｒ ｄ ｕ ｄ ｒ ａｍ ｓ ｈ ｒ ｉ
ｒ ｌ （ Ｚ Ｏ ） ０ｔ ０ ） ｉ ｓ Ｗ（ ｒ ２ ＝ ３ ％ ．Ａｆ ｒ ａ ｉ ， ｒｉｇ ｇ ｎ ｉｇａ ｄｒ ｄｉ ，ｔ ｏ ｏｉ ｅ ｍ ｃ ａ ｏ ｔ ｉｎ ｄｙｎ ， ｒ ｄｎ ｎ ｄ ｌ ｇ ｈ ｃｍｐ ｓ ｅｃｒ ｉｓ ｅ ｂ ｌｇ ｉ ｉ ｎ ｅ ｔ ａ
明， 当Ｗ（ ｒ ２ ２ ％ 时， 藻土 陶瓷 的增 韧效果 最 为 明显 ， Ｚ Ｏ ）＝ ０ 硅 三点抗 弯强度 提 高 １０ ， ３ ％ 断裂 韧性
提高 ３％， ０ 硬度 则提 高较少 ． 经过 纳 米氧 化锆 增 强增 韧 的硅 藻土 陶瓷 满足 牙 科用 全 瓷 材 料性 能
的基 本要 求．
摘要 ： 讨 了不 同含 量纳米 氧化锆 颗粒 对 牙科 用硅 藻土 陶瓷 的增韧 增 强作 用． 探 在硅 藻土 陶瓷 基 体原 料 中添加纳 米氧化 锆颗粒 （ Ｚ Ｏ ） ０～３ ％ ） 复合粉 体 经球 磨 、 干 、 磨 、 筛 后压 制 Ｗ（ ｒ 于 １１０ｏ ０ Ｃ常压 高 温烧结． 制得样 品经打磨 抛 光后 采用 三 点弯 曲法 和压 痕 法测试 陶瓷 的力 学性能 ， 并利用 Ｘ 射线衍 射仪和 扫描 电子 显微 镜 分析 其 物 相组 成 和 显微 结构 ． 实验 结 果表
ｌ ｅ ａ ｉｓａ ｅ ｉｖｅ ｔ ｔｄ． Ｚｉｃ ｎｉ ｎ ｐ ｒｉｌ ｓａ ｅ ａ ｄ ｄ ｔ ｈ ｉｔ ｍ ｉｅ ｃ ｒ ｍ ｉ ａ ｒｘ ｍ ａ ｅ． ｔ ｃ ｒ ｍ ｃ ｒ ｎ ｓｉ ｅ ｅ ｇａ ｒ ｏ ａ ｎａ ｏ ａ ｔｃｅ ｒ ｄ ｅ ｏ ｔ ｅ ｄ ａｏ ｔ ｅ ａ ｃ ｍ ｔ ｔ． ｉ