《口腔材料學(xué)》教學(xué)PPT
《口腔材料學(xué)》教學(xué)PPT,口腔材料學(xué),口腔,材料,教學(xué),PPT
復(fù)習(xí):印模材料:取制印模時(shí)所用的材料。第六章 齒科石膏材料Dental gypsum products學(xué)習(xí)內(nèi)容及重點(diǎn)掌握:齒科石膏制品的分類 影響石膏性能的各種因素 固化膨脹的原因了解:齒科石膏的固化反應(yīng)和固化機(jī)理 不同石膏制品的制作方法 固化時(shí)間的控制 固化膨脹的控制 口腔模型是由口腔印模灌注成的陽模。灌注陽模的材料稱口腔模型是由口腔印模灌注成的陽模。灌注陽模的材料稱為模型材料。為模型材料。一、模型材料一、模型材料二、石膏的分類 石膏分生石膏和熟石膏兩種,生石膏是二水硫酸鈣,其分子式為CaSO4 2H2O;熟石膏又稱半水硫酸鈣,其分子式為CaSO4 1/2H2O??谇慌R床采用的是熟石膏。型 號名 稱英文名Type 1印模石膏Impression plasterType 2普通石膏plasterType 3人造石stoneType 4高強(qiáng)度人造石stone,high strength二、石膏的定義及分類二、石膏的定義及分類類型名 稱線固化膨脹范圍(%)抗壓強(qiáng)度(MPa)1牙科印模石膏0 0.154.08.0 2牙科模型石膏0 0.359.0 3牙科模型人造石0 0.2520.04牙科高強(qiáng)度、低膨脹代型人造石0 0.15 35.05牙科高強(qiáng)度、高膨脹代型人造石0.16 0.30 35.0中華人民共和國醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY 0462-2003 牙科石膏產(chǎn)品對石膏的性能要求對石膏的性能要求1.1.良好的流動(dòng)性和可塑性。良好的流動(dòng)性和可塑性。2.2.適當(dāng)?shù)哪虝r(shí)間:初凝適當(dāng)?shù)哪虝r(shí)間:初凝5 5 3030分鐘,分鐘,2424小時(shí)后完全凝固。小時(shí)后完全凝固。3.3.復(fù)制再現(xiàn)精確度高。復(fù)制再現(xiàn)精確度高。4.4.較好的機(jī)械強(qiáng)度,抗壓強(qiáng)度大,表面硬度高。在正常的使較好的機(jī)械強(qiáng)度,抗壓強(qiáng)度大,表面硬度高。在正常的使 用條件下,不易磨損,不易破碎。用條件下,不易磨損,不易破碎。5.5.化學(xué)性能穩(wěn)定,不與印模材料發(fā)生反應(yīng),保持表面光滑清化學(xué)性能穩(wěn)定,不與印模材料發(fā)生反應(yīng),保持表面光滑清 晰,容易脫模。晰,容易脫模。6.6.操作簡便。操作簡便。第一節(jié)第一節(jié) 齒科石膏制品的化學(xué)性質(zhì)齒科石膏制品的化學(xué)性質(zhì)(chemical nature of dental gypsum products chemical nature of dental gypsum products)二水硫酸鈣二水硫酸鈣 (calcium sulfate dihydratecalcium sulfate dihydrate )又稱)又稱生石膏生石膏(gypsumgypsum)在自然界,呈白色至奶黃色、灰色、紅色或棕色,塊狀。在自然界,呈白色至奶黃色、灰色、紅色或棕色,塊狀。分子式:分子式:CaSOCaSO44 2H 2H22OO 制作齒科石膏的原料:二水硫酸鈣生石膏CaSO4 2H2O半水硫酸鈣熟石膏CaSO4 1/2H2O100以上煅燒 普通石膏普通石膏 (b型石膏)生石膏粉末在常壓下置于旋轉(zhuǎn)爐內(nèi),110 120開放式煅燒。去除部分結(jié)晶水。(易結(jié)塊、孔隙率高、需水量多)人造石人造石 (a型石膏)生石膏中加入琥珀酸鈉與水混合后裝入布袋,置于蒸氣壓0.13MPa、123的密閉容器內(nèi)恒溫7小時(shí)。120干燥4 5小時(shí)。(晶體形狀規(guī)則、孔隙率低、需水量少)高強(qiáng)度人造石高強(qiáng)度人造石 (改性a型石膏)過飽和生石膏溶液置于密閉容器中,在0.2 0.3MPa、135 145下處理。(需水量少)一、齒科石膏制品的制造一、齒科石膏制品的制造(manufacture of dental gypsum productsmanufacture of dental gypsum products )二、固化反應(yīng)(二、固化反應(yīng)(chemical reaction chemical reaction)2(CaSO4 1/2H2O)+3H2O 2(CaSO42H2O)+Q 水化反應(yīng)水化反應(yīng) 二水石膏二水石膏二水石膏二水石膏水水水水 半水石膏半水石膏半水石膏半水石膏溶解度高溶解度高(0.9g/100ml)不斷溶解不斷溶解溶解度低溶解度低(0.2g/100ml)結(jié)晶析出結(jié)晶析出三、固化反應(yīng)機(jī)理Hoff的的固化結(jié)晶理論源于1887年,由法國科學(xué)家Henry Louis提出,荷蘭化學(xué)家Hoff進(jìn)一步發(fā)展部分半水硫酸鈣溶解溶解的半水硫酸鈣與水反應(yīng)生成二水硫酸鈣二水硫酸鈣的溶解度低于半水硫酸鈣,因此沉淀析出反應(yīng)過程不斷進(jìn)行,二水硫酸鈣結(jié)晶相互交織擠壓,最終石膏固化石膏固化的主要原因半水硫酸鈣和二水硫酸鈣溶解度不同 三、固化反應(yīng)機(jī)理現(xiàn)代結(jié)晶理論石膏固化反應(yīng)過程存在半水硫酸鈣的溶解和二水硫酸鈣的沉淀溶解的中心位于半水硫酸鈣的中心,沉淀的中心位于二水硫酸鈣的中心不同中心溶解和沉淀的濃度不一樣,溶液中的鈣離子由高濃度向低濃度擴(kuò)散 四、臨床使用方法四、臨床使用方法四、臨床使用方法四、臨床使用方法按按1:2的水粉的水粉比加入石膏粉比加入石膏粉將水放入將水放入干凈的橡皮碗干凈的橡皮碗攪拌均勻攪拌均勻15分鐘初凝分鐘初凝石膏逐漸變稠失去石膏逐漸變稠失去表面光澤和可塑性表面光澤和可塑性1h基本凝固基本凝固24h完全凝固完全凝固(properties of dental gypsum products properties of dental gypsum products)第二節(jié)第二節(jié) 齒科石膏制品的性能齒科石膏制品的性能固化時(shí)間(固化時(shí)間(setting timesetting time)粉末粒度(粉末粒度(fineness of powder particlesfineness of powder particles)壓縮強(qiáng)度(壓縮強(qiáng)度(compressive strengthcompressive strength)拉伸強(qiáng)度(拉伸強(qiáng)度(tension strengthtension strength)硬硬 度(度(hardnesshardness)耐磨性能(耐磨性能(abrasion resistanceabrasion resistance)尺寸變化(尺寸變化(dimensional changedimensional change)復(fù)制再現(xiàn)性(復(fù)制再現(xiàn)性(reproduction of detailreproduction of detail)一一.水水 粉粉 比比(W/P ratioW/P ratio)水的體積(ml)半水石膏的重量(g)水粉比 =WP=(按理論計(jì)算:100g石膏粉末中加入18.6ml水,水化反應(yīng)全部完成)最佳水粉比最佳水粉比普通普通普通普通普通普通石膏石膏石膏石膏人造石人造石人造石人造石 高強(qiáng)度人造石高強(qiáng)度人造石0.45-0.55 0.30-0.35 0.20 0.25水粉比的影響水粉比的影響水粉比的影響水粉比的影響水粉比水粉比固化時(shí)間固化時(shí)間流動(dòng)性流動(dòng)性孔隙率孔隙率強(qiáng)強(qiáng) 度度粗糙度粗糙度二二.固化時(shí)間固化時(shí)間(setting timesetting time)自石膏粉開始與水調(diào)合,至石膏硬固所需的時(shí)間。固化時(shí)間 1.固化時(shí)間的測量固化時(shí)間的測量 凝固時(shí)間的測定方法凝固時(shí)間的測定方法凝固時(shí)間的測定方法凝固時(shí)間的測定方法 維氏針維氏針維氏針維氏針(Vicat needle)(Vicat needle)壓入法壓入法壓入法壓入法 從調(diào)和開始到針不能到達(dá)試樣底部時(shí)所經(jīng)過的時(shí)間。從調(diào)和開始到針壓入深度小于1mm時(shí)經(jīng)過的時(shí)間。從調(diào)和開始至第一次壓入深度小于2mm時(shí)的時(shí)間。凝固時(shí)間判定300300300載荷(g)121針徑(mm)美國標(biāo)準(zhǔn)(ADA)日本標(biāo)準(zhǔn)(JIS)國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)2.2.固化時(shí)間的控制固化時(shí)間的控制 (1)(1)理論控制方法理論控制方法 1)控制半水硫酸鈣的溶解度溶解度固化時(shí)間2)控制結(jié)晶核結(jié)晶核數(shù)量固化時(shí)間3)控制結(jié)晶生長率結(jié)晶生長率固化時(shí)間2.2.固化時(shí)間的控制固化時(shí)間的控制 (2)(2)實(shí)際控制方法實(shí)際控制方法 1)雜質(zhì)含量(impurity content)2)半水硫酸鈣的粒度3)水粉比水粉比固化時(shí)間相當(dāng)于增加了結(jié)晶核的數(shù)量粒度(particle size)粉末顆粒的尺寸。粒度小,相當(dāng)于增加了結(jié)晶核的數(shù)量和表面積 水量增加,使結(jié)晶核數(shù)量相對減少,固化時(shí)間延長。2.2.固化時(shí)間的控制固化時(shí)間的控制 (2)(2)實(shí)際控制方法實(shí)際控制方法 4)調(diào)和(impurity content)調(diào)和過程中,打碎二水硫酸鈣,增加結(jié)晶核,縮短固化時(shí)間。5)固化溫度 050對固化時(shí)間影響很小,50 以上固化速度減慢,接近100 時(shí),固化反應(yīng)停止。2.2.固化時(shí)間的控制固化時(shí)間的控制 (2)(2)實(shí)際控制方法實(shí)際控制方法 6)添加化學(xué)改性劑(chemical modifier)加速劑(accelerator):加速結(jié)晶的形成。提高半水硫酸鈣的溶解率,加快了二水硫酸鈣飽和溶液的形成,從而加速了結(jié)晶的形成。緩凝劑(retarder):減少結(jié)晶的形成。在半水硫酸鈣上形成吸收層,降低半水硫酸鈣的溶解率,從而減緩了結(jié)晶的形成。固化膨脹機(jī)理固化膨脹機(jī)理 水化反應(yīng)時(shí),在二水硫酸鈣晶體長大過程中水化反應(yīng)時(shí),在二水硫酸鈣晶體長大過程中,針狀結(jié)晶互針狀結(jié)晶互相擠壓、支撐,使結(jié)構(gòu)中存在孔隙,密度降低,體積膨脹。相擠壓、支撐,使結(jié)構(gòu)中存在孔隙,密度降低,體積膨脹。膨脹率膨脹率 一般在一般在 0.05%0.05%0.5%0.5%之間。之間。三三.固化膨脹固化膨脹(setting expansionsetting expansion)1.1.固化期間的尺寸變化固化期間的尺寸變化 (dimensional changes which occur during the settingdimensional changes which occur during the setting)為彌補(bǔ)印模固化時(shí)的收縮,需要石膏固化時(shí)具有為彌補(bǔ)印模固化時(shí)的收縮,需要石膏固化時(shí)具有一定的膨脹。一定的膨脹。高水粉比高水粉比 單位體積內(nèi)結(jié)晶核少,結(jié)晶核之間距離大,晶體生長過程單位體積內(nèi)結(jié)晶核少,結(jié)晶核之間距離大,晶體生長過程中相互碰撞、擠壓的傾向小,所以膨脹量小。中相互碰撞、擠壓的傾向小,所以膨脹量小。2.2.固化膨脹的控制固化膨脹的控制 (control of setting expansioncontrol of setting expansion )延長調(diào)合時(shí)間延長調(diào)合時(shí)間 調(diào)和時(shí)間延長,調(diào)和時(shí)間延長,調(diào)和過程中打碎的二水硫酸鈣增加,結(jié)晶調(diào)和過程中打碎的二水硫酸鈣增加,結(jié)晶核增多,晶體之間的沖突擠壓加劇,膨脹量大。核增多,晶體之間的沖突擠壓加劇,膨脹量大。添加劑 在石膏制品中加入化學(xué)添加劑,如硫酸鉀可以減少固化膨 脹,但同時(shí)會(huì)縮短固化時(shí)間,可以加入硼砂調(diào)整固化時(shí)間。干強(qiáng)度干強(qiáng)度(dry strengthdry strength)半水硫酸鈣完成水化反應(yīng),并完全干燥后的強(qiáng)度。半水硫酸鈣完成水化反應(yīng),并完全干燥后的強(qiáng)度。四四.強(qiáng)度強(qiáng)度(strengthstrength)1.1.強(qiáng)度強(qiáng)度(strengthstrength):):石膏制品的強(qiáng)度通常是指壓縮強(qiáng)度,石膏制品的強(qiáng)度通常是指壓縮強(qiáng)度,從石膏的固化理論可知,石膏開始固化后,強(qiáng)度會(huì)迅速從石膏的固化理論可知,石膏開始固化后,強(qiáng)度會(huì)迅速提高。但固化的石膏中,游離水的存在顯著影響其強(qiáng)度。提高。但固化的石膏中,游離水的存在顯著影響其強(qiáng)度。因此石膏產(chǎn)品的強(qiáng)度分干強(qiáng)度和濕強(qiáng)度兩種。因此石膏產(chǎn)品的強(qiáng)度分干強(qiáng)度和濕強(qiáng)度兩種。熟石膏固化后,熟石膏固化后,88小時(shí)至小時(shí)至2424小時(shí)之間的干燥失水率小時(shí)之間的干燥失水率為為6%6%,壓縮強(qiáng)度增加一倍。,壓縮強(qiáng)度增加一倍。濕強(qiáng)度濕強(qiáng)度(wetwet strength strength)半水硫酸鈣完成水化反應(yīng),但仍殘留有水時(shí)的強(qiáng)度。半水硫酸鈣完成水化反應(yīng),但仍殘留有水時(shí)的強(qiáng)度。(11)水粉比水粉比(water-powder ratiowater-powder ratio)水粉比大,孔隙率大,單位體積結(jié)晶少,強(qiáng)度低。水粉比大,孔隙率大,單位體積結(jié)晶少,強(qiáng)度低。四四.強(qiáng)度強(qiáng)度(strengthstrength)2.2.影響壓縮強(qiáng)度的主要因素影響壓縮強(qiáng)度的主要因素 (22)調(diào)和時(shí)間調(diào)和時(shí)間(mixing timemixing time)調(diào)和時(shí)間增加,壓縮強(qiáng)度增加。過分調(diào)和,結(jié)晶會(huì)被打碎,調(diào)和時(shí)間增加,壓縮強(qiáng)度增加。過分調(diào)和,結(jié)晶會(huì)被打碎,結(jié)晶間的交聯(lián)減弱,抗壓強(qiáng)度降低。結(jié)晶間的交聯(lián)減弱,抗壓強(qiáng)度降低。(33)添加劑添加劑 加速劑和緩凝劑都會(huì)使干、濕強(qiáng)度降低。加速劑和緩凝劑都會(huì)使干、濕強(qiáng)度降低。小結(jié):本節(jié)重點(diǎn):齒科石膏制品的分類 影響石膏性能的各種因素 固化膨脹的原因型 號名 稱英文名Type 1印模石膏Impression plasterType 2普通石膏plasterType 3人造石stoneType 4高強(qiáng)度人造石stone,high strength 普通石膏普通石膏 (b型石膏)常壓,110 120開放式煅燒。去除部分結(jié)晶水。人造石人造石 (a型石膏)加入琥珀酸鈉與水混合,蒸氣壓0.13MPa、123的密閉容器內(nèi)恒溫7小時(shí)。120干燥4 5小時(shí)。高強(qiáng)度人造石高強(qiáng)度人造石 (改性a型石膏)過飽和生石膏溶液,密閉容器中,在0.2 0.3MPa,135 145下處理。小結(jié):小結(jié):固化反應(yīng)機(jī)理:固化反應(yīng)機(jī)理:固化結(jié)晶理論固化結(jié)晶理論小結(jié):固化時(shí)間(setting time)粉末粒度(fineness of powder particles)壓縮強(qiáng)度(compressive strength)拉伸強(qiáng)度(tension strength)硬 度(hardness)耐磨性能(abrasion resistance)尺寸變化(dimensional change)復(fù)制再現(xiàn)性(reproduction of detail)第三章 牙科用蠟牙科蠟是口腔臨床制作修復(fù)體過程中使用的蠟。牙科蠟是口腔臨床制作修復(fù)體過程中使用的蠟。用途:嵌體蠟型、基托蠟、支架蠟、咬合記錄及暫用途:嵌體蠟型、基托蠟、支架蠟、咬合記錄及暫 時(shí)固定等。時(shí)固定等。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述(Introduction)一、牙科蠟的原料組成一、牙科蠟的原料組成(raw material composition)含碳?xì)浠衔?、高級脂肪酸及高級一元醇和酯。含碳?xì)浠衔铩⒏呒壷舅峒案呒壱辉己王?。主要由天然蠟、合成蠟、脂肪、脂肪酸、樹脂和主要由天然蠟、合成蠟、脂肪、脂肪酸、樹脂和色素組成。色素組成。牙科蠟的原料來源牙科蠟的原料來源 1 1、天然蠟、天然蠟 礦物蠟:石蠟、地蠟、微晶蠟礦物蠟:石蠟、地蠟、微晶蠟 植物蠟:棕櫚蠟、椰子蠟植物蠟:棕櫚蠟、椰子蠟 動(dòng)物蠟:蜂蠟、蟲蠟、鯨蠟動(dòng)物蠟:蜂蠟、蟲蠟、鯨蠟 2 2、合成蠟:、合成蠟:塑料蠟塑料蠟 3 3、其他:脂肪、脂肪酸、樹脂、其他:脂肪、脂肪酸、樹脂 二、蠟的物理性能二、蠟的物理性能 1.1.熔點(diǎn)范圍與軟化溫度熔點(diǎn)范圍與軟化溫度(Melting range)(soft temperature)熔點(diǎn)范圍:開始熔化至全部熔化的溫度范圍。熔點(diǎn)范圍:開始熔化至全部熔化的溫度范圍。相差相差551010 軟化溫度:蠟軟化點(diǎn)溫度;可操作和塑形的溫度。軟化溫度:蠟軟化點(diǎn)溫度;可操作和塑形的溫度。軟化溫度與流動(dòng)性及可塑性有關(guān)。軟化溫度與流動(dòng)性及可塑性有關(guān)。2.殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力(Residual stress)、應(yīng)力釋放應(yīng)力釋放(stress release)與變形與變形(deformation)蠟冷卻收縮產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力蠟冷卻收縮產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,遇熱內(nèi)應(yīng)力釋放而遇熱內(nèi)應(yīng)力釋放而變形。變形。蠟型放置變形,影響蠟型的準(zhǔn)確性。蠟型放置變形,影響蠟型的準(zhǔn)確性??衫洳仡A(yù)防變形??衫洳仡A(yù)防變形。三、三、分類分類 按用途按用途分為:分為:1、模型蠟?zāi)P拖?(Pattern wax)2、過程蠟過程蠟(Processing wax)3、印模蠟印模蠟(Impression wax)第二節(jié)第二節(jié) 模型蠟?zāi)P拖?(Pattern wax,modeling wax)用于制作蠟型及記錄咬牙合關(guān)系。用于制作蠟型及記錄咬牙合關(guān)系。制作基托、人工牙等的蠟?zāi)!V谱骰?、人工牙等的蠟?zāi)?。理想的模型蠟的性能:理想的模型蠟的性能?.1.均勻軟化不分層。易雕刻成形。均勻軟化不分層。易雕刻成形。能反復(fù)熔化及硬化。能反復(fù)熔化及硬化。2.2.熱水除蠟,不留殘?jiān)?。熱水除蠟,不留殘?jiān)?.3.尺寸變化小。尺寸變化小。商品名:紅蠟片商品名:紅蠟片 分類:分類:一般分為一般分為冬用冬用和和夏用夏用兩種。兩種。組成組成:石蠟石蠟 707080%80%蜂蠟蜂蠟 20%20%棕櫚蠟棕櫚蠟 等等 性能性能:冬用型冬用型 軟化溫度軟化溫度 38384040 夏用型夏用型 軟化溫度軟化溫度 46464949 質(zhì)軟、韌而不脆、不粘手、易成型質(zhì)軟、韌而不脆、不粘手、易成型,加熱變軟有可塑性加熱變軟有可塑性,冷卻后有一定的強(qiáng)度。冷卻后有一定的強(qiáng)度。應(yīng)用應(yīng)用:均勻加熱再塑形。均勻加熱再塑形。蠟型完成后應(yīng)立即裝盒。蠟型完成后應(yīng)立即裝盒。二、二、鑄造蠟鑄造蠟(casting wax)采用失蠟鑄造技術(shù)制作鑄造修復(fù)體的蠟型。采用失蠟鑄造技術(shù)制作鑄造修復(fù)體的蠟型。分類分類 嵌體蠟嵌體蠟和和鑄造金屬支架蠟鑄造金屬支架蠟。組成組成 石蠟石蠟 60%棕櫚蠟棕櫚蠟 25%地蠟地蠟 10%蜂蠟蜂蠟 5%性能性能1.延展性和熾灼殘?jiān)诱剐院蜔胱茪堅(jiān)?ductility and heat residue):在在2323應(yīng)能對折而不斷裂,在應(yīng)能對折而不斷裂,在40404545應(yīng)柔軟應(yīng)柔軟易彎并與模型貼合。鑄造蠟應(yīng)被燒盡,不留殘?jiān)?。易彎并與模型貼合。鑄造蠟應(yīng)被燒盡,不留殘?jiān)?.應(yīng)力釋放應(yīng)力釋放 高溫下制備的蠟型,變形趨勢小高溫下制備的蠟型,變形趨勢小,因造成變形因造成變形的殘余應(yīng)力與使蠟成型的力有關(guān)。故將蠟在用前均的殘余應(yīng)力與使蠟成型的力有關(guān)。故將蠟在用前均勻加熱至勻加熱至5050至少至少15min15min可減少殘余應(yīng)力??蓽p少殘余應(yīng)力。貯存溫度越高,應(yīng)力釋放越大。蠟型完成后盡貯存溫度越高,應(yīng)力釋放越大。蠟型完成后盡快包埋?;?qū)⑾炐头庞诒浔4?。快包埋?;驅(qū)⑾炐头庞诒浔4?。小結(jié)小結(jié)1 1、蠟的原料組成:、蠟的原料組成:天然蠟、合成蠟、其他天然蠟、合成蠟、其他 2 2、性能、性能:應(yīng)力釋放而變形。可冷卻預(yù)防。應(yīng)力釋放而變形??衫鋮s預(yù)防。3 3、分類:、分類:模型蠟?zāi)P拖?冬用型、夏用型冬用型、夏用型 第七章(Casting Investment materials)整模造型整模造型熔模鑄造熔模鑄造一、學(xué)習(xí)內(nèi)容及重點(diǎn)掌握:包埋材料的分類 石膏包埋材的成分及應(yīng)用范圍 石膏包埋材的三種膨脹方式及影響原因 磷酸鹽包埋材的主要組成及應(yīng)用范圍 磷酸鹽包埋材的膨脹方式 硅膠包埋材的組成及應(yīng)用范圍 模型包埋材的組成及應(yīng)用范圍第一節(jié) 概 述(Introduction)一.包埋材料的作用(function of casting investment materials)對修復(fù)體(restoration)的蠟型(wax molding)進(jìn)行全方位的包埋,在蠟型被熔化揮發(fā)后,形成具有一定強(qiáng)度的鑄造空腔,用于容納熔融狀態(tài)(melted state)的金屬。口腔包埋材料的特殊作用 利用包埋材料的固化膨脹(setting expansion)和加熱膨脹(thermal expansion)彌補(bǔ)鑄造金屬的體積收縮。對包埋材料的要求理想的包埋材料應(yīng)符合以下要求:1、調(diào)和時(shí)呈均勻的糊狀;2、有合適的固化時(shí)間;3、粉末粒度細(xì)微,使鑄件表面有一定的光潔度;4、能夠補(bǔ)償鑄造過程中金屬及蠟型的收縮量;5、能夠承受鑄造壓力及沖擊力,不因此產(chǎn)生微裂紋;6、耐高溫;7、鑄造時(shí)不與液態(tài)金屬發(fā)生反應(yīng),不產(chǎn)生有毒氣體;8、對注入的金屬材料無破壞作用;9、有良好的透氣性。鑄造包埋材料的分類(1)中低熔合金包埋材料(investment for medium fusion alloy)鑄造溫度:1000以下 石膏類包埋材料(2)高熔合金包埋材料 鑄造溫度:1000以上 無石膏類包埋材料(classification of casting investment materials)(一)鑄造包埋材料(Casting investment)1.按是否含有石膏分類(1)石膏類包埋材料(Gypsum-bonded investment)石英包埋材料(Quartz investment)方石英包埋材料(Cristobalite investment)(2)非石膏類包埋材料(Gypsum-bonded investment)磷酸鹽包埋材料(Phosphate-bonded investment)硅膠包埋材料(Silica-bonded investment)2.按照鑄造溫度分類鑄造包埋材料的分類(classification of casting investment materials)(一)鑄造包埋材料(casting investment)用于制作模型的包埋材料。在此模型上構(gòu)筑蠟型,然后直接包埋,進(jìn)行失蠟鑄造,減少取下蠟型時(shí)造成的誤差。3.按照膨脹類型和應(yīng)用范圍分類型號應(yīng)用范圍膨脹類型型(Type )嵌體、冠熱膨脹型(Type )嵌體、冠吸水膨脹型(Type )局部義齒熱膨脹(二)模型包埋材料(Model investment)第二節(jié) 石膏類包埋材料(gypsum-bonded investments)一.主要成分(chief components)二.水粉比與固化時(shí)間(water-powder ratio and setting time)三.固化膨脹(setting expansion)四.吸水膨脹(hydroscopic expansion)五.熱膨脹(thermal expansion)六.機(jī)械強(qiáng)度(mechanical strength)七.粉末粒度與透氣度(powder granularity and gas permeability)八.耐熱性(heat resistance)九.操作注意事項(xiàng)(attention of manipulation)第二節(jié) 石膏類包埋材料(gypsum-bonded investments)一.主要成分(chief components)耐火高熔物質(zhì) 二氧化硅(SiO2)55%75%結(jié)合劑 人造石(artificial stone)硬質(zhì)石膏 25%45%著色劑 調(diào)整劑二氧化硅的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變產(chǎn)生膨脹硬質(zhì)石膏的高溫特性 特點(diǎn):二氧化硅的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 b b-石英石英 b b-磷石英磷石英 b b-方石英方石英 熔融石英熔融石英87014751700 a a-石英石英 a a-磷石英磷石英 a a-方石英方石英573220160急速轉(zhuǎn)變急速轉(zhuǎn)變可逆可逆a a向向b b轉(zhuǎn)變時(shí)轉(zhuǎn)變時(shí)體積膨脹體積膨脹緩慢轉(zhuǎn)變、不可逆緩慢轉(zhuǎn)變、不可逆105中間磷石英中間磷石英中間磷石英中間磷石英二.水粉比與固化時(shí)間(water-powder ratio and setting time)水粉比 W/P=ml/g 一般為:0.35 0.40之間三.固化膨脹(setting expansion)二水石膏的針狀結(jié)晶交替增長,因互相擠壓而向外部膨脹。二氧化硅粒子的存在有利于二水石膏針狀結(jié)晶的生長。水粉比大,流動(dòng)性、透氣性增加。但固化時(shí)間延長,導(dǎo)致固化膨脹、熱膨脹及機(jī)械性能下降。水粉比對固化膨脹的影響水粉比對固化膨脹的影響四.吸水膨脹(hydroscopic expansion)材料在水中固化所產(chǎn)生的膨脹,稱為吸水膨脹。通過浸入水或注水,對包埋材料中參加水和反應(yīng)的水進(jìn)行補(bǔ)充,使二水石膏的針狀結(jié)晶能夠更加自由地生長。吸水膨脹是一般固化膨脹的延續(xù)。性 質(zhì):含硅量二氧化硅粒度水粉比接觸水時(shí)間水量水溫吸水膨脹率吸水膨脹率固化機(jī)制:五.熱膨脹(thermal expansion)產(chǎn)生熱膨脹的原因二氧化硅發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變加熱曲線與冷卻曲線的區(qū)別二氧化硅 由a型向b型的轉(zhuǎn)變是可逆的。石膏 加熱時(shí),脫水成為無水石膏;冷卻時(shí),隨溫度下降按比例收縮。提示加熱失蠟后的鑄型不應(yīng)中途冷卻,避免再次加熱時(shí)產(chǎn)生缺陷。包埋材料固化后繼續(xù)加熱時(shí)產(chǎn)生的膨脹。定 義六.機(jī)械強(qiáng)度(mechanical strength)強(qiáng)度與石膏的種類有關(guān),硬質(zhì)石膏普通石膏;包埋材料強(qiáng)度過高,鑄造完成后,難以從鑄件表面清除。水粉比越大,強(qiáng)度越低。機(jī)械強(qiáng)度評價(jià)評價(jià)方法 檢測包埋材料調(diào)和兩小時(shí)后 的抗壓強(qiáng)度。試件尺寸 f2040 (mm)環(huán)境要求 232 相對濕度 5010%PPf20 40七.粉末粒度與透氣度(powder granularity and gas permeability)粒子尺寸一致性好的包埋材料具有良好的透氣度。石膏的添加量多,固化后強(qiáng)度高,透氣度減弱。石膏的添加量少,水粉比大,透氣度高。透氣度 包埋材料固化后應(yīng)具有適當(dāng)?shù)目紫抖龋╬orosity),以保證鑄型具有適當(dāng)?shù)耐笟舛?。?耐熱性(heat resistance)在1000發(fā)生分解反應(yīng)。在700以上加熱,石膏中的硫被還原,產(chǎn)生二氧化硫;二氧化硫極易對金鑄造體造成污染。石膏在750左右會(huì)發(fā)生急劇收縮。耐熱性 要求材料在高溫下,不發(fā)生熱分解和性能下降等破壞。二氧化硅 在熔點(diǎn)(1700)以下不發(fā)生分解。石膏類包埋材料的鑄造溫度必須在700以下。石 膏九.操作注意事項(xiàng)(attention of manipulation)1.包埋材料與水的正確稱量,確保達(dá)到既定的水粉比;2.調(diào)和時(shí)使用的水,必須是在室溫下保存的水;3.避免快速加熱,升溫至700的時(shí)間至少應(yīng)為一小時(shí);4.避免在700以上繼續(xù)加熱;5.包埋材料的加熱過程不能中斷;6.包埋材料應(yīng)保存在密閉防潮的容器中。第三節(jié) 磷酸鹽類包埋材料(Phosphate-bonded investments)用途 鑄造高熔點(diǎn)合金組成 耐高溫難熔物質(zhì):二氧化硅 占80%90%結(jié)合劑系統(tǒng):由磷酸二氫銨與氧化鎂的酸堿反應(yīng)構(gòu)成。機(jī)理 可溶性磷酸鹽在水中與氧化鎂的表面發(fā)生反應(yīng),形成結(jié) 合劑,將耐火材料二氧化硅牢固結(jié)合在一起。第三節(jié) 磷酸鹽類包埋材料(Phosphate-bonded investments)膨脹(1)用硅溶膠混懸液調(diào)和產(chǎn)生的固化膨脹大于用水調(diào)和;與硅溶膠調(diào)和液的濃度成正比;熱膨脹型包埋材料主要依靠耐高溫的二氧化硅產(chǎn)生膨脹;吸水膨脹的本質(zhì)是固化反應(yīng)的延續(xù)。A 熱膨脹型B 吸水膨脹型實(shí)線:熱膨脹虛線:固化膨脹第三節(jié) 磷酸鹽類包埋材料(Phosphate-bonded investments)膨脹(2)磷酸鹽類包埋材料的膨脹率大于石膏類包埋材料固化膨脹 0.7%1.1%熱 膨 脹 1.1%1.4%綜合膨脹 2.0%2.3%由材料類型決定的區(qū)別,吸水膨脹型材料的熱膨脹率低。A 熱膨脹型B 吸水膨脹型 鎳鉻合金的鑄造收縮率 2.02.2%第四節(jié) 硅膠包埋材料(silica-bonded investments)正硅酸乙脂包埋材料(ethyl silicate investment)一.組成(composition)耐高溫成分:石英、方石英、少量的氧化鎂結(jié) 合 劑:原硅酸四乙脂(含約28%二氧化硅)加水分解,生成硅溶膠并固化。調(diào) 和 液:使用以鹽酸作催化劑的調(diào)和液。三.膨脹與強(qiáng)度(expansion and strength)膨脹量較大,強(qiáng)度較低。四.透氣性(permeability)由于硅膠微粒堵塞,透氣性不如石膏包埋材料。第五節(jié) 模型包埋材料(silica-bonded investments)一.應(yīng)用范圍(application range)用包埋材料直接灌注模型,在包埋材料模型上制作蠟型。三.特性(characters)室溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度均大于石膏類包埋材料;固化膨脹大于、熱膨脹約等于石膏類包埋材料;鑄件表面清理較困難。二.組成(composition)耐高溫成分:石英、方石英結(jié) 合 劑:硬質(zhì)石膏、超硬質(zhì)石膏或磷酸鹽。調(diào) 和 液:水或硅溶膠,后者強(qiáng)度高膨脹量大。小結(jié):本節(jié)重點(diǎn):包埋材料的分類 石膏包埋材的成分及應(yīng)用范圍 石膏包埋材的三種膨脹方式及影響原因 磷酸鹽包埋材的主要組成及應(yīng)用范圍 磷酸鹽包埋材的膨脹方式 硅膠包埋材的組成及應(yīng)用范圍 模型包埋材的組成及應(yīng)用范圍小結(jié):鑄造包埋材料的分類(1)中低熔合金包埋材料(2)高熔合金包埋材料 (一)鑄造包埋材料 1.按是否含有石膏分類(1)石膏類包埋材料石英包埋材料方石英包埋材料(2)非石膏類包埋材料磷酸鹽包埋材料硅膠包埋材料2.按照鑄造溫度分類小結(jié):鑄造包埋材料的分類(一)鑄造包埋材料 用于制作模型的包埋材料。在此模型上構(gòu)筑蠟型,然后直接包埋,進(jìn)行失蠟鑄造,減少取下蠟型時(shí)造成的誤差。按照膨脹類型和應(yīng)用范圍分類型號應(yīng)用范圍膨脹類型型(Type )嵌體、冠熱膨脹型(Type )嵌體、冠吸水膨脹型(Type )局部義齒熱膨脹(二)模型包埋材料小結(jié):石膏包埋材:二氧化硅 5575;硬石膏 2545 固化膨脹、吸水膨脹和熱膨脹 鑄造溫度低于700。在1000發(fā)生分解反應(yīng)。在700以上加熱,石膏中的硫被還 原,產(chǎn)生二氧化硫;二氧化硫極易對金鑄造體造成污染。石 膏在750左右會(huì)發(fā)生急劇收縮。磷酸鹽包埋材:難熔物質(zhì),如二氧化硅,8090;結(jié)合劑系統(tǒng),磷酸二氫胺和堿性氧化鎂 固化膨脹、吸水膨脹和熱膨脹 鑄造溫度可以高于700。小結(jié):硅膠包埋材:二氧化硅 ;正硅酸乙酯或硅酸鈉 一般用作內(nèi)層包埋材料,內(nèi)層包埋材料固化 后,用少量硬石膏和粗石英配制的外包埋材 料進(jìn)行外層包埋,可以縮短包埋時(shí)間和節(jié)約材 料。模型包埋材:難熔物質(zhì),如二氧化硅,8090;結(jié)合劑系統(tǒng),硬石膏或磷酸二氫胺和堿性氧化鎂 既是模型材料,又是包埋材料,在模型材料上制 作的蠟型無需取下,模型與蠟型一起包埋。謝 謝!
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