食品营养成分表最新:制陶 原理

制陶 原理

陶瓷的组成

在高熔陶瓷被制造商用来使用，几乎不用来制作个别陶瓷修复体。该材料含75%～85%长石，12%～22%石英和4%高岭土。长石形成玻璃相，作为石英的基质，石英在烧结后仍呈悬浮状。

石英（SiO2）在陶瓷中用做增强剂。在正常烧结温度下，它没有结构上的变化，起到在高温下稳定块体（mass）的作用。

牙科陶瓷中所用的长石系硅酸铝钾（K2O Al2O3 6SiO2）和钠长石（Na2O Al2O3 6SiO2）的混合物。天然长石绝无纯品，K2O和Na2O的比例各不相同。在大约1250至1500°C（2280～2370°F），长石熔化变成带有游离晶体硅相的玻璃。

长石中的氧化钠可降低熔化温度，而氧化钾可增加熔化玻璃的粘度，减少烧结过程中陶瓷的热塑性流动（pyroplastic flow）。这是一个有用的性能，因为它能防止边缘变圆、牙齿形状的丧失以及表面印迹的消失，利于形成生动的外观。

高岭土系水合硅酸铝（Al2O3 2SiO2 2H2O），起粘合剂的作用以提高未烧结陶瓷的成型能力。因其不透明，故含量极小。

尽管许多修复陶瓷含有石英的游离晶体相，但它们应被描述为玻璃；更确切的讲，高熔陶瓷可被称做“长石玻璃”。

在中熔和低熔陶瓷的生产中，制造商将各种成分混合起来将其熔化，然后在水中骤冷。骤冷导致内部应力，使整个玻璃产生大量的裂缝和断裂。这一过程叫玻璃料的加热处理，产品叫做玻璃料。如此形成的易碎结构很容易被碾成粉末，供上瓷师使用。

在陶瓷的预熔过程中，组分间发生热化学反应，并出现与此反应相关的收缩。在随后的技工室烧结过程中，粉末熔在一起形成修复体。熔化温度取决于玻璃的组成，必须小心控制以尽量减小热塑性流动。

钾碱（potash）和钠碱（soda）是以碳酸盐或天然矿物质（如长石）的形式被引入。在后一种情况下，加入一些二氧化硅和氧化铝。硼可以硼砂或硼酸的形式存在。石灰可以碳酸钙的形式加入，在玻璃料的加热处理（fritting）过程中，碳酸钙回复为氧化钙（CaO）。

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-- 作者：瓷痴
-- 发布时间：2005-3-22 22:45:00

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◇特殊类型的陶瓷

选择陶瓷作为修复材料的主要理由在于，可以获得半透明性、颜色和明暗度等方面匹配的高度美观性能。为了达到这一目的，需要各种特殊类型的陶瓷。

彩色玻璃料（Color frits） 为了获得模拟天然牙所需的各种色调，在牙用陶瓷中加入彩色玻璃料。这些色料是这样生产的：将金属氧化物与微细的玻璃和长石熔化在一起，然后在碾成粉末。这些粉末与不含色料的粉状玻璃料混合以形成合适的颜色。金属氧化物及其对应的颜色如下：铁或镍氧化物，褐色；铜氧化物，绿色；钛氧化物，黄褐色；锰氧化物，淡紫色；钴氧化物，兰色。不透明性可以通过加入锆、钛或锡的氧化物来获得。

着色剂（Stains） 其制造方法同彩色玻璃料。它们被用做表面染色剂（colorants），或用以再现釉质裂纹线、钙化不全区域或陶瓷修复物体部的其它缺陷。着色剂常为低熔玻璃，其应用温度低于修复体的熟化温度。

上光剂或上釉剂（Overglazes） 一种瓷粉，应用与烧结后的陶瓷修复体。它在陶瓷修复体表面形成一透明的光泽层，其熟化温度低于体瓷。结果为一无孔的光泽或半光泽表面。

上釉剂的热膨胀系数应略低于陶瓷体部。如果上釉剂热膨胀系数高于体部，则其冷却时出现辐射状张力。所产生的应力可引起表面裂纹。应力越大，所产生的裂纹越细微。反之，如果上釉剂的热膨胀系数明显低于体部陶瓷，压缩应力可引起上釉层龟裂剥落。

在上述任何一种情况下，上釉层在口内均可发生损坏。陶瓷表面必须光滑以尽量减少菌斑附着和软组织反应。上釉层的丧失使粗糙有时是多孔的体瓷表面暴露出来。而且，强度也降低。

如果牙用陶瓷玻璃料中的所有组分完全熔化而形成一单相玻璃，这样的陶瓷可以进行“自身上釉”（self-glazed）。由于每一陶瓷（玻璃）粒子均在同一温度熔化，故自身上釉可以通过延长陶瓷的熟化时间来实现，这将在后面讨论。

◇在方面陶瓷的应用

陶瓷甲冠由数层陶瓷构成。每一层都必须过大以弥补烧结时的收缩。一般采用中熔或低熔陶瓷，在部分真空下烧结。

不论熔化温度如何，此种修复体的制作要使用三种陶瓷。遮色瓷用于遮盖粘固剂颜色，其中含有不透明成分如锆或钛的氧化物。体瓷或本质瓷是一种具有高色彩饱和度的长石玻璃，用于构成冠龈部或体部的主体。第三种是釉质瓷，也是一种长石玻璃，用于覆盖体瓷以形成天然端所固有的独特的半透明性。

铝瓷冠（aluminous porcelain crown）由体瓷或核瓷构成，这是一种含有40～50%氧化铝晶体的低熔玻璃。通常玻璃类型的体瓷再烧结于铝核上，还要应用釉质瓷。铝瓷冠的理论基础如下。

氧化铝粒子（Al2O3）具有较高的弹性模量，其强度比石英高得多，可以更有效地阻止折裂蔓延。选做基质的玻璃应具有与氧化铝相同的热膨胀系数。在这种情况下，裂纹通过氧化铝粒子蔓延。由于氧化铝粒子比玻璃更难以折断，故裂纹蔓延所需的能量就要大于单通过玻璃所需的能量。这样，氧化铝就承受了大部分负荷，而氧化铝-玻璃复合体的强度就随着氧化铝含量的增加而提高。50%重量比的氧化铝-玻璃其强度为单独玻璃相的两倍。

然而，如果两个相的热膨胀系数不同，则折裂在颗粒间蔓延，强度下降。

采用高纯度氧化铝（一般在97%以上）作为半透明陶瓷的衬底，修复体可获得更高强度。将通常的半透明牙用陶瓷作为罩面熔结于氧化铝表面。然而，氧化铝的熔化温度远高于通常的牙科技工设备所能达到的温度。因此，出现了预成铝土衬底。这种预成的高氧化铝增强物可用于制作桥体、桩冠或小的固定桥。

金属增强陶瓷冠即金瓷冠是目前应用最广泛的牙科陶瓷修复体。它由铸造金属底帽和其上烧结的瓷面所组成。

金属增强物使得陶瓷可用于固定桥制作和那些有张力和剪力的部位。这一类修复体将在本章后面详细讨论。

简言之，在这一技术中，遮色瓷熔附于铸件上以遮盖金属。遮色瓷含有大量金属氧化物不透明成分，应用厚度为0.1～0.2mm。由于遮色瓷具有反射性，故要获得适宜的美观，其上必须覆盖至少1mm厚度的瓷面。