一种蜂窝纤维结构的复合陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种蜂窝纤维结构的复合陶瓷，包括区划形成多个隔室的胞壁以及填充在隔室内的胞体；胞壁的材质为高韧性陶瓷，胞体的材质为高强度陶瓷；制备过程为制备高强度陶瓷浆料和高韧性陶瓷浆料；在铸造模具中插入石蜡芯占位，在铸造模具中注入高强度陶瓷浆料，待高强度陶瓷浆料固化后，加热使石蜡芯融化流出，形成胞壁和由胞壁围成的隔室；在铸造模具中注入高韧性陶瓷浆料填充隔室的空间，待高韧性陶瓷浆料固化后将得到的具有蜂窝结构的湿坯体；的蜂窝结构的湿坯体经过压制处理、烧结处理得到的蜂窝纤维结构的复合陶瓷。与现有技术相比，本发明专利技术具有陶瓷结构可控性能好、强度高、韧性好、高透光和不老化等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种蜂窝纤维结构的复合陶瓷及其制备方法
本专利技术涉及生物陶瓷制备领域，特别是针对于全瓷义齿用的复合陶瓷，尤其是涉及一种蜂窝纤维结构的复合陶瓷。
技术介绍
陶瓷的强度和韧性之间往往存在博弈，往往不能兼得，尤其对于氧化锆陶瓷由于具有优异的力学性能、化学性能和美学效果，成为全瓷义齿的首选材料。足够的强度、较好的韧性、高透光性和不老化是人们对全瓷义齿一直以来的追求。解决氧化锆陶瓷的脆性大、潮湿环境下从四方相转化成单斜相发生低温退化和更加逼真的美学效果是牙科医生和科研人员备受关注的焦点。氧化锆陶瓷不仅强度和韧性不能兼得，而且不老化和氧化锆的相变增韧不可兼得。自然界中天然竹木、贝壳等仿生结构给陶瓷的强韧化提供了思路。清华大学黄勇和汪长安等在《高性能多相复合陶瓷》(pp:284-458)中分别运用纤维独石和层状结构仿生思路对Si3N4/BN复合陶瓷进行了深入研究，其中，现有纤维独石结构是通过纤维涂覆或纤维前驱体共挤出后经排布压制、烧结而成。复合陶瓷在受力破坏时，裂纹能够通过界面偏转和侨联，消耗大量的断裂能，从而大大提高了复合陶瓷的断裂韧性，同时表现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蜂窝纤维结构的复合陶瓷，包括区划形成多个隔室的胞壁(B)以及填充在所述隔室内的胞体(A)；其特征在于，所述胞壁(B)的材质为高韧性陶瓷，所述胞体(A)的材质为高强度陶瓷。/n

【技术特征摘要】
1.一种蜂窝纤维结构的复合陶瓷，包括区划形成多个隔室的胞壁(B)以及填充在所述隔室内的胞体(A)；其特征在于，所述胞壁(B)的材质为高韧性陶瓷，所述胞体(A)的材质为高强度陶瓷。


2.根据权利要求1所述的一种蜂窝纤维结构的复合陶瓷，其特征在于，所述高强度陶瓷为抗弯强度大于500MPa的陶瓷；所述高韧性陶瓷为断裂韧性大于6MPa.m1/2的陶瓷。


3.根据权利要求2所述的一种蜂窝纤维结构的复合陶瓷，其特征在于，所述高强度陶瓷和高韧性陶瓷的材质选自氧化物陶瓷、碳化物陶瓷和硼化物陶瓷，优选为氧化物陶瓷。


4.根据权利要求3所述的一种蜂窝纤维结构的复合陶瓷，其特征在于，所述高强度陶瓷为钇的掺杂量为5～8mol％的氧化锆陶瓷，所述高韧性陶瓷为铈的掺杂量为10～12mol％的氧化锆陶瓷。


5.根据权利要求4所述的一种蜂窝纤维结构的复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述含钇掺杂的氧化锆陶瓷和含铈掺杂的氧化锆陶瓷中均掺杂有着色剂，所述着色剂的掺杂量为1～1.5wt％，所述着色剂选自氧化铒、氧化镱、氧化镨或氧化铕中的一种或几种。


6.根据权利要求1所述的一种蜂窝纤维结构的复合陶瓷，其特征在于，所述胞体(A)占所述复合陶瓷的体积为50～75％。


7.一种如权利要求1所述的蜂窝纤维结构的复合陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备高强度陶瓷浆料和高韧性陶瓷浆料；
在铸造模具中插入石蜡芯(3)占位，在铸造模具中注入高强度陶瓷浆料，待高强度陶瓷浆料固...

【专利技术属性】
技术研发人员：何国，杨林，陶景超，何君杰，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31