口腔氧化锆纳米粉体的制备及性能研究

doi:10.13701/j.cnki.kqyxyj.2017.03.024

口腔医学研究 ›› 2017, Vol. 33 ›› Issue (3): 331-335.DOI: 10.13701/j.cnki.kqyxyj.2017.03.024

口腔氧化锆纳米粉体的制备及性能研究

郑迎秋¹，郭晓瑨²，王健¹，许冉冉¹，吴文慧^1*

1. 华北理工大学口腔医学院河北唐山 063000;
2. 北京市通州区新华医院口腔科北京 101100

收稿日期:2016-08-22 出版日期:2017-03-20 发布日期:2017-03-22
通讯作者: 吴文慧,E-mail:wuwenhui120@163.com
作者简介:郑迎秋(1989~ ),女,河北唐山市人,硕士,主要从事氧化锆粉体的制备及性能的研究。

Preparation and Properties of Zirconia Nano-powders.

ZHENG Ying-qiu¹, GUO Xiao-jin², WANG Jian¹, XU Ran-ran¹, WU Wen-hui^1*

1. College of Stomatology, North China University of Science and Technology, Tangshan 063000, China;
2. Department of Stomatology, Beijing Tongzhou Xinhua Hospital, Beijing 101100, China

Received:2016-08-22 Online:2017-03-20 Published:2017-03-22

摘要/Abstract

摘要： 目的:探讨盐助溶液燃烧法(Salt-assisted solution Combustion Synthesis ,SSCS)的工艺条件,制备性能优良的3mol%氧化钇(Y2O3)稳定四方相多晶体氧化锆(3Y-TZP)纳米粉体。方法:以硝酸氧锆和尿素为原料,采用SSCS法和冷冻干燥法制备3Y-TZP纳米粉体。利用热重-差热分析(TG-DTA)、 X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)检测分析粉体表征。采用正交试验考察了锆离子的浓度(A)、尿素和金属硝酸盐摩尔比(B)、KCL和金属硝酸盐摩尔比(C)、前驱体的引燃温度(D)对粉体晶粒度的影响。结果:前驱体引燃温度和尿素加入量是最重要的影响因素,最佳的工艺条件是A:0.085 mol/L ,B:1,C:3,D:400 ℃。产物经XRD检测分析为四方相多晶体氧化锆,晶粒度(DXRD)为2.9~9.0 nm。TEM观察在最优工艺水平下制备的粉体形貌为球形、高分散的、低团聚的、平均粒径约为5.38 nm的纳米粉体,与DXRD基本一致。并且随着引燃温度的增加粉体粒径变大,而且团聚加重。结论:通过盐助溶液燃烧法可以制备性能良好的3Y-TZP纳米粉体。

关键词: 盐助溶液燃烧法, 3Y-TZP, 纳米粉体

Abstract: Objective: To prepare the 3mol% yttria-stabilized tetragonal polycrystalline zirconia (3Y-TZP) nano-powders by using salt-assisted solution combustion synthesis (SSCS) method. Methods: 3Y-TZP nano-powders were prepared via the SSCS and freeze drying method. Thermogravimetry differential thermal analysis (TG-DTA), x-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) were employed to evaluate the ignition temperature of the precursors, the phase structure, the crystallite size, morphology, and size distribution of 3Y-TZP nano-powders. Effects of the density of zirconium ion, the ignition temperature of the precursors, the molar ratios of metal ion to urea and metal ion to KCL on size of powders were determined by orthogonal test. Results: The optimal conditions were determined as follows: 0.085 mol/L zirconium ion, 1 molar ratio of metal ion to urea, 3 molar ratio of metal ion to KCL, and ignition temperature 400℃.The products were tetragonal polycrystalline zirconia and 2.9~9.0nm in crystalline size analyzed via XRD. Under the optimal conditions, the micrographs of nano-particles were sphericity, well dispersion and low-agglomeration. The particle size was 5.38nm on the average. Conclusion: 3Y-TZP nano-powders can be prepared by the SSCS method and have high-purity, small crystalline size, narrow size distribution and low-agglomeration.

Key words: Salt-assisted solution, Combustion, 3Y-TZP , Nano-powders

中图分类号:

R783.1

郑迎秋，郭晓瑨，王健，许冉冉，吴文慧. 口腔氧化锆纳米粉体的制备及性能研究[J]. 口腔医学研究, 2017, 33(3): 331-335.

ZHENG Ying-qiu, GUO Xiao-jin, WANG Jian, XU Ran-ran, WU Wen-hui. Preparation and Properties of Zirconia Nano-powders.[J]. Journal of Oral Science Research, 2017, 33(3): 331-335.

参考文献

[1] 刘晶莹,刘哲文,刘晓明. 陶瓷修复材料磨耗性能影响因素的研究[J].口腔医学研究,2011,27(4)∶355-357
[2] 高濂,靳喜海,郑珊.纳米复相陶瓷[M].北京:化学工业出版社,2004
[3] 巢永烈.口腔修复学[M].北京:人民卫生出版社,2011
[4] 郑水林.超微粉体加工技术与应用[M].北京:化学工业出版社,2005,111-128
[5] Mamivand M, Zaeem M A, Kadiri H E. Phase field modeling of stress-induced tetragonal-to-monoclinic transformation in zirconia and its effect on transformation toughening [J]. Acta Materialia, 2014, 64(1)∶208-219
[6] 袁武华,黄巧玲,周永江,等.溶胶-凝胶法合成 ZrO₂-8%Y₂O₃纳米粉体相转变及晶粒生长行为研究[J].航空制造技术,2014,(6)∶122-131
[7] 朱建锋,肖丹,李翠艳,等.纳米四方相氧化锆的微波水热合成及结晶机理研究[J].陕西科技大学学报,2015,4(33)∶60-63
[8] 黄巧玲,袁武华.化学共沉淀法合成ZrO2-8wt%Y₂O₃纳米粉体相转变及晶粒生长行为研究[J].现代技术陶瓷,2015,20-25
[9] 陈伟凡,李凤生,于吉义,等.盐助溶液燃烧法制备高比表面氧化铈纳米粉体[J].中国稀土学报,2006,24(4)∶408-413
[10] 陈广润,雷若姗,徐时清,等.低温燃烧法合成稀土掺杂纳米发光材料的研究进展[J].中国稀土学报,2016,34(5)∶513-523
[11] Chen W.F, Li F.S, Yu J.Y. Novel Salt- Assisted Combustion Synthesis of high surface area ceria nanopowders by an ethylene glycol-nitrate combustion process [J]. J Rare Earth, 2006, 24(4)∶434-439
[12] 黄剑锋.溶胶-凝胶原理与技术[M].北京:化学工业出版社,2005
[13] 安琴友.纳米晶氧化锆粉体制备与晶体缺陷研究[D].湖北:湖北工业大学,2011
[14] 彭润玲,韩少星,曾群锋,等.真空冷冻干燥法制备纳米铜粉的实验研究[J].真空科学与技术学报, 2016, 36(2)∶217-222
[15] Ghazal M, Yang B, Ludwig K, et al. Two-body wear of resin and ceramic denture teeth in comparison to human enamel [J]. Dent. Mater, 2008, 24(4)∶502-507
[16] 刘亦洪,王林,司文婕,等.不同表面处理方法对氧化锆与天然牙磨损性能的影响[J].稀有金属材料与工程,2011,40(1)∶143-146

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Preparation and Properties of Zirconia Nano-powders.

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[3]	冯靓婧, 于皓, 程辉. 烧结次数对不同方法染色的氧化锆陶瓷粘接性能的影响[J]. 口腔医学研究, 2018, 34(2): 172-175.
[4]	李欣霖,韩汉,谢金玲,吴佩玲. RMGIC联合自酸蚀粘接剂修复Ⅴ类洞粘接强度和边缘微渗漏的研究[J]. 口腔医学研究, 2017, 33(12): 1282-1285.
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[10]	肖燕, 沈凯奇, 郭嘉, 张文博, 刘冰. 纤维桩修复不同形态上颌尖牙根管的动力学与疲劳分析[J]. 口腔医学研究, 2017, 33(8): 860-864.
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[13]	许志强, 黄斯佳, 贺于奇, 邹耿森, 邱著文, 陈江. 不同管径二氧化钛纳米管对骨髓间充质干细胞生物学行为的影响[J]. 口腔医学研究, 2017, 33(7): 737-741.
[14]	孙士家, 赵强, 袁艳波, 何武书, 张文云, 陈庆华, 苏军. pH值对HAPw-nmZnO-nmCaO复合生物材料形貌影响的研究[J]. 口腔医学研究, 2017, 33(6): 585-588.
[15]	宋丹丹, 邱大鹏, 方慧敏, 俞青. Er:YAG激光处理对牙本质与树脂粘结强度的影响[J]. 口腔医学研究, 2017, 33(6): 629-632.