不同表面处理工艺对刹车片表面质量影响分析
不同表面处理工艺对刹车片表面质量影响分析

不同表面处理工艺对刹车片表面质量影响分析作者:舒林高荣龙赵大德徐良来源:《科技信息·中旬刊》2017年第10期摘要:刹车片是汽车刹车系统中的关键安全零件之一,其质量关系到汽车的刹车性能以及使用者的安全。
本文对刹车片的表面处理展开了研究,分析了不同表面处理工艺对刹车片表面质量的影响,以期能为有关需要提供参考。
关键词:表面处理工艺;表面质量;影响随着我国社会经济的快速发展,汽车行业取得了迅猛的发展,而刹车片作为关系到汽车刹车性能好坏的重要部件,其质量也越来越受重视。
其中,刹车片的表面质量是影响刹车片整体性能的一个重要因素,对刹车片的表面处理工艺展开探讨具有十分重要的意义。
1汽车刹车片生产工艺1.1汽车刹车片结构组成刹车片也叫刹车皮、制动衬片,由于制动卡钳的结构不同,导致刹车片的附件安装形式不同,一般有内、外片之分。
在汽车的制动系统中,刹车片是最关键的安全零件,其优劣直接决定着汽车制动性能的发挥,所以性能良好的刹车片是人和汽车的保护神。
刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成,如图1所示。
钢板也叫钢背,要经过涂装来防锈,钢背的材质通常为Q235B碳素结构钢,是由冲压设备冲压一次成型。
隔热层是由不传热的材料组成,汽车制动时刹车片摩擦块与制动盘摩擦产生较大的热量,其作用就是阻隔热量传递到钢背上,防止刹车片被损伤。
摩擦块由摩擦材料、粘合剂组成,刹车时被挤压在制动盘或制动鼓上产生摩擦,从而达到车辆减速刹车的目的。
由于摩擦作用,摩擦块会逐渐被磨损,一般来讲成本越低的刹车片磨损得越快。
1.2汽车刹车片加工工艺流程汽车刹车片加工工艺流程如图2所示,分别需要经过原材料检验、配料、混料、称料、热压、热处理及表面处理等过程。
原材料检验。
对将要采用的原材料进行必要的检验,并针对其物理化学指标特性对在配方中的比例进行必要的调整。
配料。
按配方确定的比例对原材料进行称量。
目前常用的有人工计量和计算机自动配料系统自动计量两种方式,后者较为先进可靠。
刹车片新材料摩擦磨损机理实验解析

刹车片新材料摩擦磨损机理实验解析刹车片是汽车安全行驶过程中至关重要的部件之一。
为了提高刹车片的性能和耐久性,制造商们一直在寻求新的材料和制造技术。
其中,研究刹车片新材料的摩擦磨损机理是非常重要的一环,它可以帮助我们更好地了解刹车片在使用过程中的摩擦磨损特性,并为新材料的研发提供指导。
摩擦磨损是指两个物体相对运动时表面之间的相互作用所导致的材料剥离、磨损和变形现象。
在刹车片的使用中,摩擦磨损机理主要包括热磨损、表面摩擦、车轮截面磨损等。
首先,热磨损是刹车片磨损的主要机理之一。
当刹车片与刹车盘之间的接触摩擦产生高温时,刹车片表面的材料会发生相变和加热,形成热软化层。
这种热软化层的存在会使刹车片表面的摩擦系数降低,增加刹车片和刹车盘的接触面积,从而增加了磨损。
此外,刹车片磨损生成的高温还会导致刹车片内部材料的结构改变,进一步加剧磨损。
其次,表面摩擦是刹车片磨损的另一个重要机理。
刹车片与刹车盘之间的高速接触会产生大量的摩擦热,使刹车片表面的温度升高。
随着温度升高,刹车片表面的材料会剥离、氧化和软化,从而导致表面磨损。
除了温度的影响,表面粗糙度、材料硬度、润滑剂的使用等也会影响刹车片的表面摩擦特性。
最后,车轮截面磨损也是刹车片磨损的一个重要机理。
车轮截面磨损指的是刹车片表面与车轮之间的相互作用磨损。
当刹车片与车轮之间的接触面积增大时,摩擦力也会相应增加,从而导致刹车片的磨损。
车轮截面磨损的程度取决于刹车片和车轮的材料特性、接触面积和接触压力等因素。
针对以上磨损机理,科学家们已经采取了一系列的实验手段来进一步研究和解析刹车片的摩擦磨损特性。
其中,摩擦副试验是一个常用的手段之一。
在这样的实验中,科学家们通过模拟刹车片与刹车盘之间的接触摩擦过程,对刹车片表面的摩擦磨损进行定量分析。
实验数据的收集和分析可以帮助科学家们了解不同材料在不同条件下的磨损特性,为刹车片的研发提供指导。
除了摩擦副试验,还有一些其他的实验手段也被应用于刹车片新材料的摩擦磨损机理研究中。
影响刹车片质量常见原因

影响刹车片质量常见原因刹车片是汽车制动系统的重要组成部分,其质量直接关系到汽车制动性能和行车安全。
影响刹车片质量的常见原因主要有以下几点:1.材料选择不合理:刹车片的主要材料是摩擦材料,常用的有有机材料和无机材料两种。
有机材料刹车片具有制动平稳、噪音小的特点,但制动性能相对较差;而无机材料刹车片制动性能更好,但噪音和磨损相对较大。
如果材料选择不合理,刹车片的制动性能、噪音和磨损会受到影响。
2.制造工艺不完善:刹车片的制造工艺直接影响了其质量。
制造工艺不完善可能导致刹车片内部结构不均匀、材料分布不合理,从而影响刹车片的制动性能和耐磨性。
3.设计缺陷:刹车片的设计是否符合车辆的制动需求也是影响其质量的重要因素。
设计上的缺陷可能导致刹车片与刹车盘接触不均匀,制动力分布不一致,从而影响制动性能和稳定性。
4.制动系统不匹配:刹车片的质量也会受到制动系统的匹配程度的影响。
如果刹车盘与刹车片的配件尺寸不匹配,如刹车盘磨损严重或变形,刹车片与刹车盘的接触面积不均匀,就会影响刹车片的制动性能和寿命。
5.制动片的使用环境:刹车片的工作环境也会对其质量产生影响。
例如,高温环境下刹车片的摩擦性能可能会下降,降低制动效果;雨天或者湿滑路面上刹车片的湿摩擦性能可能会受到影响,从而影响刹车性能和安全性。
6.制动片的磨损和老化:长期使用后,刹车片会逐渐磨损和老化,磨损过度会导致刹车力下降,制动距离延长,噪音加大,甚至可能发生制动失效的危险。
刹车片的老化也会导致材料性能的下降,从而影响到刹车片的制动性能和安全性。
总之,影响刹车片质量的因素很多,涉及到材料、制造工艺、设计匹配以及使用环境等因素。
为了确保刹车片的质量和行车安全,需要选用合适的材料,采用优良的制造工艺,进行严格的质量控制,并定期检查和维护刹车系统,及时更换磨损过度的刹车片。
此外,驾驶人员也应当合理使用刹车系统,保持安全的行车距离,避免急刹车和长时间连续制动,以减少刹车片磨损和老化,确保刹车片的正常工作和行车安全。
常见的表面工艺处理及不良分析

• Plan to study other processes to achieve silver color:
–Use stainless steel material to replace Zinc material, use PVD to replace normal plating to achieve silver color.
理主要利用辉光放电(glow discharge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(tar get)表面, 靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。 • 真空溅镀薄膜的性质、均匀度比蒸镀薄膜好,但是镀膜速度比蒸镀慢 。 • 涂层类型: TiN,ALTIN,TiALN,CrN,CrCN,TiCN 和 ZrN, 复合涂 层包括 TiALYN 或 H/DLC。 • 工艺温度:PVD 涂层加工温度在 250 ℃-450 ℃之间,在有些情况 下依据应用领域和涂层的质量,PVD 涂层温度可低于 70 ℃或高于 6 00 ℃进行涂层。 • 涂层厚度一般 0.5~1um ,有些情况下,涂层薄至 0.3um , 厚至 15u m。 • 涂层种类和厚度决定工艺时间,一般工艺时间为 3~6 小时。
–Use stainless steel inherent color after polished (need not an y other plating).
–Use plastic part replace metal part, use PVD to get silver col or.
• Remarks: PVD --- Physical Vapor Deposition.
s Organic Film
PVD Ti
• Plan to study other processes to achieve gun metal co lor:
材料表面处理对机械性能的影响研究

材料表面处理对机械性能的影响研究引言材料表面处理在现代工程领域中具有不可忽视的重要性。
通过表面处理,可以改变材料的表面特性,提高其机械性能和耐用性。
本文将研究不同表面处理方法对材料机械性能的影响。
1. 表面处理方法种类及原理表面处理方法种类繁多,包括机械处理、化学处理和物理处理等。
机械处理主要包括研磨、抛光和刻蚀等,通过切削或研磨方法去除材料表面的不均匀层,使表面平整度提高。
化学处理则是在材料表面形成一层化学反应产物,例如氧化膜、镀层等,以提高其耐腐蚀性和硬度等性能。
物理处理则通过高温热处理、电弧和电子束熔化、离子注入等方法,改变材料的晶格结构和成分,以提高其力学性能。
2. 表面处理对材料机械性能的影响2.1 强度和硬度表面处理可以显著提高材料的强度和硬度。
例如,通过氮化处理可以在表面形成高硬度的氮化层,使材料表面的硬度显著增加。
同时,通过化学处理可以形成硬质镀层,提高材料的硬度和耐磨性,增加其使用寿命。
2.2 韧性和耐疲劳性尽管强度和硬度对于材料来说很重要,但过高的硬度也会导致材料的韧性下降,使其容易发生断裂。
表面处理可以提高材料的韧性和耐疲劳性。
例如,通过石墨悬浮处理可以在金属材料表面形成一层石墨颗粒,这些颗粒可以在应力作用下滑动,吸收应力,提高材料的韧性和抗疲劳性。
2.3 耐腐蚀性材料的耐腐蚀性对于在腐蚀性环境中使用的材料来说至关重要。
表面处理可以在材料表面形成抗腐蚀层,阻止腐蚀介质对内部材料的侵蚀。
例如,通过氧化处理可以在金属表面形成一层氧化膜,有效防止腐蚀介质的渗透,提高材料的耐腐蚀性。
3. 表面处理方法的应用领域表面处理广泛应用于各个领域,包括航空航天、汽车制造、电子设备等。
在航空航天领域,材料表面的耐高温性和抗氧化性是至关重要的。
通过高温热处理、钝化处理和涂层等方法,可以提高材料的耐高温性和抗氧化性,以应对极端环境下的要求。
在汽车制造中,表面处理可以提高汽车的安全性和燃油效率。
例如,通过镀层可以保护车身材料不受化学腐蚀的侵蚀,提高其使用寿命。
刹车片生产工艺

刹车片生产工艺刹车片是轿车和货车中非常重要的零部件之一,它的质量和性能直接关系着整个车辆的安全性。
因此,刹车片的生产工艺非常重要。
下面我将为大家介绍一下刹车片的生产工艺。
首先是材料的选择。
刹车片通常采用的材料是含有高碳钢、玻璃纤维或者铜等成分的有机、无机复合材料。
这些材料具有良好的制动性能、耐磨损性和耐高温性能,能够满足刹车片的生产要求。
然后是材料的制备。
首先,将高碳钢或铜材料切割成合适尺寸的板材,接着根据需要,在板材上涂布一层厚度均匀的材料,如有机树脂和聚合物混合物。
然后将涂布后的材料进行热压,使得整个材料均匀结合在一起。
接下来是切割成型。
通过模具,将已制备好的材料切割成相应的形状和尺寸。
切割的工序需要精确控制,以确保刹车片的形状和尺寸的准确性。
然后是表面处理。
在切割成形后,刹车片还需要经过一系列的表面处理工序。
首先是机械抛光,通过抛光机对刹车片表面进行打磨,以去除表面的不平整和毛边。
然后是化学处理,将刹车片浸泡在特定的化学液中,以去除表面的氧化层和杂质。
最后是性能测试和调整。
在刹车片的生产过程中,需要对刹车片的性能进行严格的测试。
通常这些测试包括材料的硬度、密度、抗拉强度和耐磨性等性能的测试。
根据测试结果,如果出现不合格的情况,需要对制作工艺进行调整,以确保刹车片的质量和性能符合要求。
总之,刹车片的生产工艺是一个复杂而严谨的过程。
只有通过科学的工艺流程和严格的质量控制,才能生产出高质量的刹车片。
刹车片的制作工艺的提升与改进,不仅可以提高刹车片的性能和可靠性,也能够提高整个车辆的安全性和舒适性。
常见的表面工艺处理及不良分析

喷涂层剥离可能是由于基材表面处理不当、涂层材料选择不当、涂层厚度不均 或涂装工艺参数控制不严格等原因引起的。这种不良现象会导致涂层防护性能 下降,影响产品的使用寿命。
氧化层色泽不均案例
总结词
氧化层色泽不均是指在氧化处理过程中,氧化膜的色泽出现不均匀的现象。
详细描述
氧化层色泽不均可能是由于氧化时间过长或氧化温度不均、氧化液浓度不均或基 材表面处理不当等原因引起的。这种不良现象会导致产品外观质量下降,且可能 影响产品的防护性能和使用寿命。
性和功能性。
04
表面工艺处理不良的解决方案
选择合适的处理方法与材料
要点一
总结词
要点二
详细描述
选择合适的表面处理方法与材料是解决表面工艺处理不良 的关键。
根据产品特性和使用环境,选择适合的表面处理方法,如 电镀、喷涂、氧化等,同时选用质量稳定、性能良好的材 料,确保处理效果的持久性和稳定性。
控制处理过程中的环境因素
详细描述
表面起泡可能是由于处理过程中温度 过高或过低,化学反应过快或过慢, 溶液浓度不均等因素导致的。这些气 泡可能影响表面的美观和功能性。
表面色泽不均
总结词
表面色泽不均是指在表面处理后,材料 表面颜色分布不均匀,出现色差或斑点 。
VS
详细描述
表面色泽不均可能是由于处理过程中温度 控制不当,化学试剂使用不当,溶液浓度 不均,处理时间不足等因素导致的。这种 色泽不均会影响表面的美观和耐久性。
影响
影响产品的外观和性能,可能导致涂层不均 匀、结合力差等问题。
解决方法
选用合适的刀具、调整切削参数、优化加工 工艺等。
表面腐蚀
现象
表面腐蚀表现为材料表 面出现变色、斑点、锈
预浸涂对航空刹车副用C/C复合材料抗氧化涂层性能的影响

飞机刹 车 材 料 的 趋 势 -] 15。但 c C复 合 材 料 ~ 般 பைடு நூலகம் 在 40℃就 开始氧化 ,而飞 机着 陆时 巨大 的 动能 要 5
在 很短 的时 间内被刹 车副 ( 热库 ) 收 ,使 刹 车副 的 吸 温 度 可达 5 0 0 0 ~9 0℃,甚 至更 高 , / C C复合 材料 刹
[ 者 简 介 1易 茂 中【 9 2 ) 男 ,教 授 ,博 士 生导 师 作 16
① [ 盒 顷 目 1国家 博 士 点 基 金资 助 项 目 (7 53 0 国 家重 点工 业 性 试 验 资 助 项 目( 高 技 [9 8 1 1 ) 基 90 31) 计 19 ]8 7
[ 收稿 日 】 0 1 0 — 5 【 期 2 0 — 5 1 ; 修订 日期] 0 1 0 0 20 — 9 7
出抗氧化性 能 良好 的涂 层。预 浸涂处 理可使 c C复合材 料的起始 氧化温度提高近 20℃ 。单 独预浸涂以硼酸 或 , 0 TO E S为主的浸渍剂后,试样抗 氧化效果不 明显,而预浸涂 以磷酸 或磷酸 +硼酸混 合液 为 主的浸渍剂效 果较好 , 90℃. 0 2h静态氧化 质量 损失率分别为 0 4 %和 0 3 %。 对 硼酸. 酸和 T O 0 3 并 磷 E S及其混 合谪 为主的浸渍剂 的
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第 1 第 2期 2卷
Ⅷ 1 2 No 2
中国有色金属学报
Th h ns o r Ⅲ fNo fro sMeas eC ieeJ e n l ne ru tl o
20 0 2年 4月
Ap 【 2 2 00
[ 文章 编号 ]10 04—00 (0 20 —06 6 920 )2 20—0 4
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不同表面处理工艺对刹车片表面质量影响分析
刹车片是汽车刹车系统中的关键安全零件之一,其质量关系到汽车的刹车性能以及使用者的安全。
本文对刹车片的表面处理展开了研究,分析了不同表面处理工艺对刹车片表面质量的影响,以期能为有关需要提供参考。
标签:表面处理工艺;表面质量;影响
随着我国社会经济的快速发展,汽车行业取得了迅猛的發展,而刹车片作为关系到汽车刹车性能好坏的重要部件,其质量也越来越受重视。
其中,刹车片的表面质量是影响刹车片整体性能的一个重要因素,对刹车片的表面处理工艺展开探讨具有十分重要的意义。
1汽车刹车片生产工艺
1.1汽车刹车片结构组成
刹车片也叫刹车皮、制动衬片,由于制动卡钳的结构不同,导致刹车片的附件安装形式不同,一般有内、外片之分。
在汽车的制动系统中,刹车片是最关键的安全零件,其优劣直接决定着汽车制动性能的发挥,所以性能良好的刹车片是人和汽车的保护神。
刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成,如图1所示。
钢板也叫钢背,要经过涂装来防锈,钢背的材质通常为Q235B碳素结构钢,是由冲压设备冲压一次成型。
隔热层是由不传热的材料组成,汽车制动时刹车片摩擦块与制动盘摩擦产生较大的热量,其作用就是阻隔热量传递到钢背上,防止刹车片被损伤。
摩擦块由摩擦材料、粘合剂组成,刹车时被挤压在制动盘或制动鼓上产生摩擦,从而达到车辆减速刹车的目的。
由于摩擦作用,摩擦块会逐渐被磨损,一般来讲成本越低的刹车片磨损得越快。
1.2汽车刹车片加工工艺流程
汽车刹车片加工工艺流程如图2所示,分别需要经过原材料检验、配料、混料、称料、热压、热处理及表面处理等过程。
原材料检验。
对将要采用的原材料进行必要的检验,并针对其物理化学指标特性对在配方中的比例进行必要的调整。
配料。
按配方确定的比例对原材料进行称量。
目前常用的有人工计量和计算机自动配料系统自动计量两种方式,后者较为先进可靠。
混料。
将配好的原材料进行混合。
混料可分为湿法混料和半干法混料。
常用的混料机有三轴螺旋式、二轴式、犁耙式等,以犁耙式最为常用。
称料。
压制刹车片以前需要根据配方称取符合质量要求的材料,分别为主料和辅料。
主料就是混合料,辅料作为垫层起到隔热的作用。
常见的有人工称料和自动称料,后者效率较高。
热压。
热压成形分为一步成形和二步成形法:一步成形法就是将材料装入模具,直接热压成形;二步法则先将原料预压成毛坯,再装入热压模热压定形。
热处理。
为了节省热压时间、提高热压机工作效率,热压成形后摩擦材料中的树脂等有机组分的化学效应并不完全充分,所以要进一步在一定的温度先完成热处理过程。
常见的工序是烘烤和烧蚀。
表面处理。
根据产品要求,对刹车片外观进行必要的修正加工,常见的工序包括:开槽、磨削、抛光、喷砂、喷塑等。
其中抛光、喷砂是重要的表面处理工序,对刹车片的表面质量影响至关重要,下面将用试验的方法,对其进行试验研究分析。
2刹车片不同表面处理工艺对表面质量影响试验及分析
2.1试验准备
选取品种一、品种二两种型号的刹车片,各取160片。
将每种型号刹车片平均分成4个部分,每部分40片,分别装盒。
4盒分别标记用于区分做不同工序试验的刹车片,刹车片体积较小,用字母“P”标记刹车片:只有左方写“P”,代表抛光不喷砂;只有右方写“P”,代表喷砂不抛光;左右方都写上“P”,代表既抛光又喷砂;刹车片空白的,代表不抛光不喷砂。
两种型号标记相同的刹车片放在一起,方便做同种工序的试验。
2.2试验过程
对标记为抛光不喷砂、既抛光又喷砂的两种刹车片进行抛光处理。
刹车片加工工艺中的抛光工序是使用抛光机清理产品周边的溢料、毛刺、锈蚀,要求产品外观无毛刺、无溢料、材料无损伤。
对标记喷砂不抛光和上一步进行完抛光工序的既抛光又喷砂的两种刹车片进行喷砂处理。
喷砂工序是通过高压气体使棕刚玉颗粒高速撞击钢背表面,以清理钢背表面的锈迹、油污,要求钢背表面无锈蚀、无油污、材料无破损。
对所有的刹车片进行喷塑处理。
抛光、喷砂、喷塑都是刹车片表面处理工序,喷塑在抛光、喷砂工序完成后进行。
喷塑工序是在钢背面及产品周边喷涂一种有机物质,用来提升产品外观,防止钢背生锈。
要求钢背正面和侧面覆盖均匀完整,务必不能露出底材;另外工艺孔处不能露出摩擦材料的颜色。
在每种标记的刹车片里,随机选取两片,进行划格试验,用来检测涂层的附着力。
握住切割工具,使刀垂直于样板表面
对切割刀具均匀施力,并采用适宜的间距导向装置,用均匀的切割速率在涂层上形成规定的切割数,切割两次,轨迹相互垂直,观察轨迹交汇处的涂层是否脱落。
所有切割都应划透至底材表面。
同样选取上述的刹车片样品进行盐雾试验,用来检测刹车片钢背面的耐腐蚀质量。
2.3试验分析
2.3.1喷塑后样品外观分析
表1、表2分别是品种一和品种二喷塑后样品外观,为便于对比,表中分别列出了不抛光不喷砂、抛光不喷砂、不抛光喷砂、抛光喷砂4种工序后钢背面及材料侧面的表面质量。
经过综合对比发现,两种不同品种刹车片试验结果基本一致,只是在同一工序下出现问题的刹车片数量有所差异,试验结果如下:
(1)不抛光不喷砂喷塑状态下,刹车片钢背面有较多麻点,侧面有毛边;
(2)抛光不喷砂喷塑状态下,刹车片钢背面有较多麻点,侧面基本无毛边;
(3)不抛光喷砂喷塑状态下,刹车片钢背表面无明显麻点,侧面有毛边;
(4)既抛光又喷砂喷塑状态下,刹车片钢背表面无明显麻点,侧面基本无毛边。
麻点是由于未采用喷砂工序,刹车片钢背面的锈迹、油污没有被清理导致的;而侧面毛边是由于未采用抛光工序,刹车片的钢背边角的毛刺以及摩擦材料边角的溢料没有被清理导致的。
2.3.2划格试验结果
为了检验抛光、喷砂工序对刹车片喷塑材料的附着性能,进行了划格试验。
表4是刹车片经过不抛光不喷砂、抛光不喷砂、不抛光喷砂、抛光喷砂4种不同工序进行划格后的试验结果。
从划格试验结果看:抛光不喷砂工序状态下,刹车片出现钢背塑层脱落的情况;其余3种工序状态下,符合划格试验技术标准要求。
由此可见,喷砂工序能起到固定喷塑材料的作用。
2.3.3盐雾试验结果
为了检验不抛光不喷砂、抛光不喷砂、不抛光喷砂、抛光喷砂4种不同工序对钢背面的耐腐蚀能力的影响,进行了盐雾试验。
从4种工序各取了2片进行了试验,图3是盐雾试验的结果,从试验结果看:8片刹车片样品均正面漆膜完整、
工艺孔锈蚀完好,说明无论抛光、喷砂工序进行与否,都符合盐雾试验的标准要求。
3结论
综上所述,刹车片的表面处理是刹车片制造过程中的一个关键环节,其处理工艺的选择关系到刹车片的表面质量及整体性能。
因此,在进行刹车片表面处理时,必须结合产品要求,选择最优的工艺进行处理,从而确保汽车的良好刹车效果。
参考文献:
[1]刹车片摩擦材料的研究现状与发展趋势[J].钟厉,陈梦青.合成材料老化与应用.2017(06)
[2]不同表面处理方法对陶瓷托槽与不同瓷修复体粘结强度影响的研究[J].姜海巍,石旭旭,白莉学,邱澄宇,肖震.口腔医学研究.2016(05)。