口腔陶瓷材料

中温烧结阶段 粉粒间完全凝集而形成致密体，但此
期将出现明显的体积收缩。 粉粒相互熔接形成牢固的结晶整体， 高温烧结阶段 此期体积收缩趋于稳定。
经以上初次烧成后，还可根据需要对预
成体进行调磨修改或修补再次烧结。经
口腔内试戴合适后，最后再进行修复体
表面上釉，完成最后一次烧结。
口腔陶瓷材料是一种脆性材料
（五） 化学性能 口腔陶瓷是口腔材料中化学性能最稳定的 材料，均可耐受许多化学物质的作用而不 发生变化，长期在口腔环境条件下，对各
种食物、饮料、唾液、体液、微生物及其
酶的作用，不会产生变质、变性。
（六） 生物性能 口腔陶瓷材料具有较好的生物学性能，在 口腔内使用安全、无毒。特别是生物陶瓷，
度的结晶过程。
烧结是陶瓷制品制备最关键的工艺环节， 它决定了最终制品的性能。烧结过程通常 伴随有气孔减少和体积收缩的变化。
2.表面涂层 表面涂层是采用一定的工艺
手段，将某种材料均匀、等厚、紧密结
合在另一种基底材料上的技术。常采用
高温熔烧、等离子喷涂、热扩散、气相
沉积、离子注入、溅射、真空镀膜等工
艺进行涂层。烤瓷熔附金属修复体的制
按临床使用部位分为
植入体内和非植入体内的陶瓷
按临床用途分为
烤瓷和金属烤瓷
铸造陶瓷
种植陶瓷
成品陶瓷牙等。
2. 口腔陶瓷材料（陶瓷粉）的制备
采用天然或人工合成的材料作为原
材料，经高温熔融、淬冷、粉碎及 混合等工艺制备成陶瓷粉。
（二） 口腔陶瓷制品的制备
1．烧结 将初步烧结的陶瓷粉在低
于熔点的温度下加热，获得致密高强
烤瓷材料的物理机械性能
性 能 长石质烤瓷65 1Βιβλιοθήκη 2 60 400氧化铝质烤瓷
118 1048 38 —
牙釉质
— 400 84 300
弯曲强度（MPa） 压缩强度（MPa） 弹性模量（GPa） 布氏硬度（MPa）
热胀系数（×10-6/℃）12
5.6
11.4
（二） 化学性能
烤瓷材料能耐受多种化学物质的作用 而不发生变化，其化学性能相当稳定， 不易腐蚀、老化、变色、降解。
氧化铝质烤瓷是一种在长石质烤瓷基础上 发展起来的烤瓷修复材料，由于其中含有 较多的氧化铝结晶体，能提高烤瓷材料的 强度。作为烤瓷冠的核心部分，也作为烤 瓷罩冠的内层核心材料使用。
三、性
1. 物理机械性能
能
经烧结后的烤瓷材料的硬度是目前口腔材
料中较高的，接近于牙釉质的硬度，耐磨
性优良，最适合作为牙体修复材料。 烤瓷材料的其他物理机械性能见下表。
陶瓷材料的显微结构通常由三种不同的 相组成，即晶相、玻璃相和气相。
晶相——是陶瓷中原子、离子和分子按周
期、有规律的空间排列而成的固体相，
是陶瓷材料中最主要的组成相，陶瓷的
物理、化学性质主要由晶相所决定。陶
瓷材料的晶体结构比较复杂，晶相的结
构与配料矿物和制作工艺有关。
玻璃相——非晶态固体部分，存在于各
体。与玻璃的不同处在于，玻璃是由无定形或
非晶态的玻璃相组成，而玻璃陶瓷则是由一种
或数种结晶相和残存玻璃相组成。
• 与人体牙、骨成分相近，可作为植入人体材料，
也可作为烤瓷材料、可磨削陶瓷材料和铸造陶
瓷材料使用。
（三）氧化铝陶瓷 • 结构特点：分为多晶氧化铝陶瓷和单晶氧 化铝陶瓷。 • 生物学性能：单晶氧化铝表面存在一层水 化膜，使其亲水性好。a-Al2O3增多瓷体的 性能逐渐提高。 作为人工牙根种植体 氧化铝渗透玻璃陶瓷 全瓷冠
第一节、
概
述
陶瓷（ceramic,porcelain)概念已扩大到整个无 机非金属材料，即以氧化物、氮化物、碳化物
等为原料制成的无机固体材料。
硬度高 耐磨性好 化学性能稳定 生物性能好 着色性能好
广泛应用于口腔领域 烤瓷及金属烤瓷
铸造陶瓷
种植陶瓷
陶瓷牙
口腔陶瓷材料的结构与性能
（一） 陶瓷材料的结构(相组成)
高熔烤瓷材料 1200 ~ 1450℃
中熔烤瓷材料 1050 ~ 1200℃
低熔烤瓷材料 850 ~ 1050℃ 按材料的成分分为二类：长石质烤瓷和氧化铝 质烤瓷。
（二） 组成 （1）长石质陶瓷 (feldspathic porcelain) 长石：主要成分；钠长石和钾长石的混合 物；构成瓷的玻璃基质。 石英：骨架；提高强度。 白陶土：基本成分；可塑性和结合性；不 透明性。
第二节、 烤 瓷 材 料
一、概念和应用范围 烤瓷是指在口腔修复治疗中，直接采用各种 粉状瓷料经过烧结制作陶瓷修复体的工艺过 程，用于制作陶瓷修复体的材料称为烤瓷材 料，又称烤瓷粉（porcelain materials）。 适用于制作嵌体、冠、贴面等修复体
二、 分 类 和 组 成
（一） 分类
烤瓷材料根据不同熔点范围分为三类：
过程中，存在较大的体积收缩而影响修
复体的精度，需采取必要的措施，如烧
结前尽量除去水份、振荡、压缩成型，
以及真空烧结等防止或减小其收缩。
• 影响陶瓷材料透明性的主要原因是陶瓷内存在
的气孔。陶瓷粉颗粒越细，气孔越小，越致密，
颗粒间的接触面积越大，但在光散射作用下透
明度反而降低，因此采用适当的颗粒度可调整
的光学性能有很大影响。合理控制陶瓷中
气孔的数量、形态和分布极为重要。
（二）结合键：
离子键—无方向性，键强度较高，组成的 陶瓷强度高、硬度高，但脆性也大。 共价键—具有方向性和饱和性，因此共价 晶体中原子的堆积密度较小。共价晶体键 强度较高，且有稳定的结构，这类陶瓷熔 点高、硬度高、脆性大、热胀系数小。 口腔陶瓷多为混合键结合。
（三）生物性能 烤瓷材料具有良好的生物安全性、 惰性，无毒，对口腔组织无刺激、 无致敏，长期在口腔内也不会发生
不良反应。
（四） 审美性能 烤瓷材料的着色性好，表面光洁度 高，又具有透明和半透明性，能获 得牙体组织的天然色泽。
四、工艺步骤
（一） 成型
选择烤瓷粉 调和成糊状 涂布于基底冠上 加压雕塑 干燥 为了补偿烧结后的体积收缩，需将烤瓷 预成体形态和尺寸均比正常体积放大 15%-25%。
硼砂：助熔剂，还有碳酸纳、碳酸钾和
硼酸钠成分，降低陶瓷熔点。
着色剂：金属氧化物。 组成比例 变化 熔点不同 性能不同
烤 瓷 原 料 组 成
高
长 石
熔
低
60%
熔
61%
石
英
29%
2%
12%
8%
碳 酸 钾
碳 酸 纳
碳 酸 钙
2%
5%
8%
1%
硼
砂
1%
11%
（2）氧化铝质烤瓷(aluminous porcelain)
（二）
烧结
将已完成的烤瓷预成体在真空烤瓷炉中进 行烧结，其目的是使烤瓷预成体中烤瓷粉 粒表面产生熔融而相互凝集成结晶体。
一般将烧结过程分为三个阶段：
将预热干燥后的烤瓷预成体放入炉内， 低温烧结阶段 逐渐升温，使其粉粒中玻璃质软化， 产生流动，粉粒间开始凝集，由于凝 集不全，烤瓷预成体呈多孔态而体积 很少产生收缩。
（三）物理性能：见下表。
口腔陶瓷材料主要物理性能
密度
热胀系数
2.4(g/cm3)
6×10-6～8×10-6℃
光透过率
线收缩率
50%(2mm板)
13%～70%
热导率 0.042(J/cm.s. ℃ ) 吸水率
0%～2%
体积收缩率 35%～50%
口腔陶瓷材料是热的绝缘体，热胀系数与
牙体接近。但口腔陶瓷材料在烧结制作
光透过率。对于含有石英等折光率较大原料的 材料，可添加一些折光率较小的成分，如白榴 石、长石等，可以提高透明性。
（四）机械性能 口腔陶瓷材料的主要机械性能见下表。
口腔陶瓷材料主要机械性能
压缩强度(Mpa) 345~3000
拉伸强度(Mpa) 24.8~37.4
弯曲强度(Mpa) 55~1300
努氏硬度(Mpa) 4600~5910 （KHN）
作，就是采用这种工艺方法。
3.铸造 将陶瓷材料熔融后注入铸模内，再冷 却成预制体，再在特定的温度下经过结晶 化处理，析出结晶相而瓷化，使材料获得
足够强度。经过结晶化处理后进行铸造的
陶瓷材料称为铸造陶瓷材料。目前多采用
玻璃陶瓷进行铸造，其铸造工艺一般采用
熔模铸造法（investment casting）或称为
失蜡铸造法（lost-wax process）。
几类口腔陶瓷材料的特征
（一）长石质陶瓷

结构特点：以长石为主要原料，配以石
英、白陶土及少量硼砂和着色剂。
少量助熔剂用以降低陶瓷的熔点。

生物学性能良好，可作为烤瓷粉的材料
以及制备成品陶瓷牙、陶瓷牙面等。
（二）玻璃陶瓷 • 结构特点：是玻璃经微晶化处理制得的多晶固
几种口腔陶瓷材料的物理机械性能
长石质陶瓷 玻璃陶瓷 单晶氧化铝陶瓷 密度（g/cm3） 2.4 2.6~2.8 2.87 硬度KH（MPa） 3800 6170 5910 热胀系数（×10-6•K-1）6~8 9.9 4.1 压缩强度（ MPa ） 345 350~500 3000 弯曲强度（ MPa ） 55 210~250 210~1300 弹性模量（ MPa ） 60000 10000 38500
晶粒间。对于不同陶瓷其玻璃相的含 量不同。玻璃相的作用是充填晶粒间 隙，粘接晶粒，提高陶瓷材料的致密 程度；降低烧结温度、改善工艺、抑 制晶粒长大等。
气相——在陶瓷材料中起重要作用。气孔是 陶瓷成型过程中残留于制品内的气体。气 孔包括开口气孔和闭口气孔，气孔存在可
使陶瓷机械性能显著下降。但对陶瓷材料