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复合树脂粒径分布

发布时间:2023-07-17 22:37:37

『壹』 补牙用树脂和复合树脂有什么区别

补牙如果用的树枝这种复合树脂区别就是他俩的功能不一样

『贰』 补牙用的树脂是一种什么树脂

补牙用的树脂是复合树脂,就是以丙烯酸树脂为基础,加入玻璃、石英等微粒作强化用途。

复合树脂一般分为热塑性和热固性两种类型,热塑性树脂具有受热软化、冷却硬化的性能,而且不起化学反应。常见的热塑性树脂包括聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯和聚乙烯。

热固性树脂在加热、加压或在固化剂、紫外光作用下进行化学反应,一经固化,再加压加热也不可能再度软化或流动。常见的热固性树脂有环氧树脂、酚醛树脂、聚氨基甲酸乙酯和氨基塑料。

复合树脂具有质轻、可塑性强、生产时间短、环保、耐腐蚀、使用寿命长等优点,广泛应用于牙科美容方面,对于前牙和后牙洞修复填充亦有良好的效果。



(2)复合树脂粒径分布扩展阅读

常见的补牙材料一般有银汞合金、复合树脂、铸造金、陶瓷、玻璃离子等。

1、银汞合金:银、锡、锌、铜和汞的混合物,汞的含量接近50%。

优点:抗压强度好,能够抵抗咀嚼的压力;最经济;可以在一次就诊中完成治疗;相对于复合树脂,在充填的过程中对隔湿的要求低。

缺点:与牙齿的颜色不匹配;日久天长银汞合金会被腐蚀,失去光泽,而且还能造成与之接触的牙体组织变色;传统的银汞合金不能与牙齿粘结;为了充填银汞合金需要制备箱型的窝洞,为此,牙医可能要磨除更多的牙齿组织。

2、铸造金:金合金,即金和其它金属混合组成。

优点:不会腐蚀;具有较好的耐久性,比其它充填材料维持的时间都长。

缺点:至少需要两次治疗;因为金价较贵,制作也耗费工艺,所以费用较贵;如果两颗相邻的牙齿上分别有金合金和银汞充填体,有可能在它们之间产生电流,会让人体感到不适;与牙齿的颜色不匹配。

3、陶瓷:瓷。

优点:和牙齿颜色接近;不易着色和磨损。

缺点:较复合树脂材料更易碎;陶瓷嵌体或高嵌体需要更大体积以避免折裂,这意味着牙齿需要磨去更多。

4、玻璃离子:丙烯酸和玻璃以及氟化物。

优点:与牙齿的颜色接近;玻璃离子可以释放氟,氟可以预防进一步龋坏;玻璃离子可以与牙齿发生粘结,这有助于预防充填体和牙齿组织间形成缝隙和进一步龋坏。

缺点:传统的玻璃离子材料明显较树脂材料强度差,更容易被磨损或折裂;传统的玻璃离子材料在与牙齿的色泽匹配度上不如复合树脂;树脂改性的玻璃离子需要分层充填,每一层都需要光照或固化,这样更为坚固,但也延长了操作时间。

『叁』 2009年口腔执业医师《口腔修复学》辅导---口腔粘接修复技术

一、复合树脂的分类

(一)按无机粒度分类

1.大颗粒(传统)型:

粒度5-75μm,重量比70-80%.物理,机械性能好,无法抛光,表面粗糙,易着色与菌斑集聚。

2.超微填料型:

粒度0.01-0.04μm,重量比35-50%.物理,机械性能差,色泽与抛光度好,不易着色。体积收缩,热膨胀系数,吸水率均偏大。

3.混合型:

粒度:亚微米(<1μm)至10μm,重量比可达70-80%,物理,机械性能与传统型相似,耐磨性,光泽度和抛光性能较好。

(二)按固化方式分类

1.化学固化:

过氧化物(三级芳香胺)为引发体系,叔胺类为促进剂。

2.光固化:可扮芦见光,波长420-470μm.

(三)按生产年代次序分类

可分为六代

二、复合树脂的成分

(一)有机基质:

(二)无机填料(胶体超微陶瓷,烧结的超微陶瓷的凝聚块)

三、什么是牙体粘结修复术

一种借助于牙齿硬组织表面处理,而使得复合树脂材料与牙体组织相互有粘结的先进技术——牙体粘结修复术。

四、牙体粘结修复术的优点及临床意义

(一)充分保留了牙体组织。

由于牙体粘结技术的应用,使得牙体新型冲填材料——复合树脂与牙体组织的粘性增强,因此,备洞时在固位形方面的要求降低了,不必制出标准的盒形洞,尤其在不受力的部位如V,IV类洞,不必按照Black

洞形原则制备,去除腐质即可,甚至对楔状缺损的修复可以不磨牙。因此,限度的保留了健康的牙体组织。

(二)拓宽了牙体修复的适应症。

有些形式的牙体缺损,如外伤导致牙切角折断,后牙大面积缺损等,常因难以制备出理想的固位形而导致充填效果不佳,而如今利用牙体粘接修复技术加以修复,可达到良好的粘接效果。

(三)增加了美容功能。

以往对于釉质发育不全,四环素牙,氟斑牙等牙齿变色类疾病,只能采用全冠修复,其操作复杂,牙体组织磨除多,治疗周期长。现在,同样可以利用牙体粘接修复技术予以覆盖、贴面等美容治疗,省时、销睁简便,牙体组织磨除少,即方便了病人,也简化了操作。

五、牙齿表面预处理

牙齿预处理,已从酸蚀剂发展至清洁剂、活化剂,它不仅适用于釉质也适用牙本质,已不单纯是酸蚀作用,且增加了可活化牙表面,与粘接剂发生化学粘接等功能。

(一)牙釉质的表面处理技术——酸蚀刻技术。

1.酸蚀剂

36-37%的磷酸为临床常用。

其剂型有:

水溶液型(流动性大)

半凝胶型(较为理想)

凝胶型(二氧化硅)也可用50%的柠檬酸作为算蚀剂。

2.酸蚀刻的粘接机理

磷酸的浓度≥27%时,与釉质作用的产物为一水合磷酸一钙,被冲掉以后,则露出新鲜的釉质蚀刻面。

电镜下根据釉质不同的被酸蚀部位,可表现为以下几种模式:

(1)釉柱中厅斗带心脱矿;

(2)釉柱周围脱矿;

(3)釉柱中心、周围均匀表浅脱矿;

(4)釉柱无法辨认,不规则脱矿。

蜂窝状;树脂突;机械的嵌合锁结关系

3.酸蚀刻对釉质的影响

(1)清洁了釉质表面;

釉质被酸蚀后,表面的有机污物和不洁牙釉质被去除,暴露出下层新鲜清洁的牙釉质。它们具有化学基团的极性,表面的可湿性加大,利于树脂在牙齿表面浸润扩散,形成紧密的界面结合。

(2)增大了牙齿与修复材料接触的表面积;

由于釉柱内和柱间质的有机、无机成分分布不同,经酸蚀后,釉柱和柱间质的脱矿也就不同,形成了无数微小的孔隙,呈凹凸不平的粗糙面,浸蚀深度达20-50um,大大增加了与树脂接触的表面积,加强了粘接力。

(3)酸蚀不会导致釉质龋;

一般情况下,表浅的脱矿釉质表面可以再矿化。也就是说,机体具有将外源性或内源性的钙、磷和其它矿物离子再沉积到脱矿表面的能力。48小时后用肉眼观察,白垩色改变已恢复正常,电镜

下观察,完全恢复正常大约要一个月的时间。

(4)釉质受到酸蚀刻以后,一般不会引起临床症状。

4.酸蚀刻的时间及效果

传统的磷酸浓度为35-37%,作用于牙面的时间一分钟可获得的蚀刻深度,最深可达100um,粘接强度提高数十倍。更重要的是,酸蚀刻后复合树脂与牙面的密合度明显增加,减少了充填体边缘微渗漏,继发龋发生率下降,大大提高了远期疗效。

应严格按产品说明书操作。

(二)牙本质表面处理技术

1.牙本质玷污层对粘接强度的影响

牙齿经打磨后有一层无定形的微粒粘附在牙本质表面,称之为玷污层(smearlayer)。

由微粒的矿化胶原纤维基质和细菌的污染物组成,厚约1-5um,并可进入牙本质小管形成管塞,深达18um,冲洗或刮去均不能去除。

目前,大多数学者认为,如果粘接前去除玷污层,复合树脂与牙齿的粘结力也会有所改善。

2.酸蚀刻对牙本质的影响

酸蚀后,牙本质小管管周牙本质被蚀去,小管扩张,呈漏斗壮,管液溢出牙面,可使管周的胶原蛋白变性,影响粘结。酸还刺激牙本质小管内或牙本质细胞突并波及牙髓组织而危害牙本质-牙髓复合体,牙本质管径扩大了,树脂即使渗入形成了树脂突,受力也易被拉出。粘结强度测试表明,传统的磷酸浓度酸蚀刻前后牙本质粘结强度无差别。

3.牙本质表面处理技术的应用

鉴于牙本质的生理特点,现已开发出多种产品用于处理牙本质,有时需好几道工序的相加作用,操作上与酸蚀釉质相比稍复杂些。

(1)弱酸类清洁剂

可使用:10%枸橼酸;20%聚丙烯酸;10%磷酸脱矿深度为4-10um,胶原无纤维变性,去除玷污层效果好。

(2)功能酸蚀剂

可使用:甘氨酸,N-苯基甘氨酸、赖氨酸等

(3)螯合剂类

乙二胺四乙酸(EDTA),浓度为10-17%,使用1-2分钟。

(4)固定剂

戊二醛,可以固定玷污层或牙本质胶原纤维。

六、粘结剂

大约分两类:单一树脂类;偶联剂类。应用粘结剂的目的,主要是增加对树脂与牙齿的粘结力,粘结剂的一端与牙齿产生化学键结合或能更好渗入已被处理过的牙齿中,而另一端与复合树脂的双链交联聚合,在牙齿和复合树脂间架起了一座桥梁,同时,又作为一微间隙屏障,使得牙体与充填材料更加密合,降低微漏效果更显著。

(一)粘结机理

1.机械结合理论

2.吸附理论

3.扩散理论

(二)常用粘结剂

1.未加填料的树脂基质(unfilledresin)很好的浸润扩散,弹性摸量很低,韧性较大,抗应力作用较低。

2.粘结剂中含有表面活性单体

如4-EDTA和MENTA等。与牙齿的羟基磷灰石产生定向的分子间化学结合。

3.磷酸脂类

磷酸酯集团可与牙体组织中的磷灰石晶格内的Ca

2+形成络合配位键结合,还和牙本质胶原蛋白中的-NH2(氨基),=NH2(亚氨基)形成氢键结合,同时又与充填用树脂产生共聚。

4.醛类

戊二醛(5%)与甲基丙烯酸羟乙酯(35%)的水溶液。粘结剂中的戊二醛与牙本质胶原蛋白中的-NH2(氨基),=NH2(亚氨基)发生了亲核加成反应。

5.聚氨酯类-OCN活性集团与牙本质中胶原纤维形成氢键等分子间作用力。

七、通过其它途径增强粘结力的尝试

八、粘结修复技术操作要点

(一)洞形制备特点

不必作预防性扩展,前牙切角缺损、牙体的大面积缺损,应将缺损区边缘外3-5mm的正常釉质磨除部分,深约0.5mm,以扩大酸蚀粘结面积。承受合力的部位,应制备为盒形洞,不承受合力部位,可不形成标准盒形洞。中等以上深度洞形需垫底。

(二)酸蚀操作要点

将牙面彻底清洁后,将釉质酸蚀剂准确地分布在釉质粘结区,时间1分钟。用牙本质处理剂处理活髓牙本质(严格按照产品说明书操作),蒸馏水冲净。尤应注意的是,酸蚀时间要恰当,不能接触唾液。

(三)粘结剂的使用

酸蚀后用洁净的空气吹干,被酸蚀部位露出白垩色时,尽快涂布粘结剂。不能过厚。

(四)复合树脂充填

充填时防止气泡产生,未固化前不能移动粘结修复体,以免粘结面受到不良影响。光固化复合树脂在修复超过2mm的较深窝洞时,需分层多次成形固化。

『肆』 3mz350树脂补牙有什么优点

3mz350树脂补牙优点:

1、聚合收缩最小,从而对牙体组织的牵拉力最小,术后敏感发生率底。

2、良好的抗磨耗性,杰出的机械性能确保修复体更持久。

3、可填压的操作手感,不会自行塌陷,易于充填雕刻,确保后牙修复的形态及邻接关系。

(4)复合树脂粒径分布扩展阅读:

补牙步骤:

1、口腔检查:

在补牙前,牙科医师会对患者口腔进行全面的检查,对患者的口腔健康状况进行全面的了解及适当的处理,并根据患者龋齿的数量、疗位、龋病的病变程度制定最佳的补牙修复方案。

2、窝洞制备:

(1)除净病变组织,否则会造成继发龋。

(1)保护牙髓和健康牙齿组织.

(1)建立良好的固位形(即能维持充填体在窝洞中不脱落、不松动的形状)和抗力形(即能承受咀嚼力不致使充填体或牙体折断的形状),以免充填体折断、脱落和不密合而造成继发龋。

3、窝洞消毒处理:

当窝洞制备完毕,需要对窝洞进行全面彻底的消毒处理,而根据龋齿病变程度的不同,不同龋病的消毒时间有着极大的差异,如果是早龋,则仅需通过一次性的消毒即可进行补牙材料的填充;如果是中龋或深龋,则需要三至五次的封药处理;而如果涉及到牙神经,则需要先进行根管治疗。

4、充填:

隔离唾液,消毒窝洞,调配充填材料填入窝洞中,即时雕刻外形,要注意除去超过咬合面过高的部分,以免造成医源性的咬合创伤。邻面不能留有充填物的悬突,以防刺激牙龈引起炎症。

5、补牙后的处理:

在补牙材料充填后,牙科医师会对补牙表面进行抛光处理,以防补牙材料的着色,同时会对补牙后残留在牙齿表面及口腔中的残渣进行及时的清洁。有些患者的龋病较大,在补牙后需进行牙冠的修复,同时牙科医师会对患者进行详细的医嘱交代。

『伍』 我想知道3M的树脂中常用的P60,Z350,Z250 ,纳米树脂它们各自的优缺点,谢谢

这些都是补牙常用的材料,下面具体介绍一下它们:

1、优点:p60用于后牙,比较坚固版,缺点:颜色没其它其它两权个好看;

2、优点:Z250主要用于前牙,而且美观,缺点:抗压强度是380-390MPa,抗弯强度165Mpa左右;

3、优点:Z350也是用于前牙,对牙体组织的牵拉力小,术后敏感发生率低,缺点:抗压强度在380-390MPa左右,抗弯强度155MPa左右。

拓展资料:

纳米树脂是由二氧化锆/二氧化硅填料及树脂基质组成的前后牙通用型树脂。

不同树脂所呈现出的美观效果不同,主要是因为树脂里面的填料不一样。对于树脂来讲,主要成分是“无机填料+有机基质”。其中无机填料主要起到树脂的美观、强度等特性。而填料颗粒的大小和形态对树脂的修复效果有很大的影响。市场上常见的树脂如果按照填料的颗粒分类大体有三种:微填料、混合填料和纳米填料,其中纳米填料的颗粒更加细腻和致密,因此术后修复效果最好。到现在为止,3M的纳米树脂可以做到所有的颗粒都是纳米颗粒并保持球形。

参考资料:纳米树脂网络

『陆』 求助 口腔用的树脂颜色都是什么意思 A1 A2 A3 A3.5 A4 B1 B2 B3 B4 C等等

是一种牙科充填材料。

是在丙烯酸酯的基础上发展起来的一种牙科充填材料,里面主要有树脂的部分,也有无机填料的部分,由于这个特性,可以有各种各样的颜色,在用户看来可能差不多,但是医生可以很精细地分成各种颜色,用来匹配用户不同的牙齿需求。另外根据无机填料的多少和特性,还有不同的硬度、透明度等。

A1为透明色,A2为琥珀色,A3为荧光蓝,A3.5为白色,A4为遮色白,光固化树脂补牙其实是一种人工合成的化合物,内含硅酸盐氯化物玻璃粉以及一些光固化聚合物等,能与牙体组织靠特殊粘接剂发生粘接而增强了固位力,从而不易脱落,因此可以少磨牙齿。

(6)复合树脂粒径分布扩展阅读:

注意事项:

1、最好采用比色色标,因树脂固化前、后色泽有变化,前牙美容修复应套色,套色可分层固化,也可一次固化。充填深洞可分层固化,每层不超过2mm(浅色)若为深色树脂一般不超过1mm,分层固化应即时完成。

2、口腔在进行修复操作时,避免阳光或灯光直接照射操作面,操作时树脂粘刀或粘手时,可用釉质粘合剂涂于雕刀或手指可避免粘刀、粘手。

3、与金属钉、冠、等联用,可先用遮色复合树脂复盖形成内核式基底, 树脂固化后表层采用自然色复合树脂成形固化。遮色树脂可遮盖金属色,但缺乏光泽,自然色近似天然牙色,而且光泽可达到美观效果。

『柒』 树脂基复合材料知识

纤维增强树脂基复合材料常用的树脂为环氧树脂和不饱和聚酯树脂。目前常用的有:热固性树脂、热塑性树脂,以及各种各样改性或共混基体。热塑性树脂可以溶解在溶剂中,也可以在加热时软化和熔融变成粘性液体,冷却后又变硬。热固性树脂只能一次加热和成型,在加工过程中发生固化,形成不熔和不溶解的网状交联型高分子化合物,因此不能再生。复合材料的树脂基体,以热固性树脂为主。早在40年代,在战斗机、轰炸机上就开始采用玻璃纤维增强塑料作雷达罩。60年代美国在F—4、F—111等军用飞机上采用了硼纤维增强环氧树脂作方向舵、水平安定面、机翼后缘、舵门等。在导弹制造方面,50年代后期美国中程潜地导弹“北极星A—2”第二级固体火箭发动机壳体上就采用了玻璃纤维增强环氧树脂的缠绕制件,较钢质壳体轻27%;后来采用高性能的玻璃纤维代替普通玻璃纤维造“北极星A—3”,使壳体重量较钢制壳体轻50%,从而使“北极星A—3”导弹的射程由2700千米增加到4500千米。70年代后采用芳香聚酰胺纤维代替玻璃纤维增强环氧树脂,强度又大幅度提高,而重量减轻。碳纤维增强环氧树脂复合材料在飞机、导弹、卫星等结构上得到越来越广泛的应用。

在化学工业上的应用
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环氧乙烯基酯树脂在氯碱工业中,有着良好的应用。
氯碱工业是玻璃钢作耐腐材料最早应用领域之一,目玻璃钢已成为氯碱工业的主要材料。玻璃钢已用于各种管道系统、气体鼓风机、热交换器外壳、盐水箱以至于泵、池、地坪、墙板、格栅、把手、栏杆等建筑结构上。同时,玻璃钢也开始进入化工行业的各个领域。在造纸工业中的应用也在发展,造纸工业以木材为原料,造纸过程中需要酸、盐、漂白剂等,对金属有极强的腐蚀作用,唯有玻璃钢材料能抵抗这类恶劣环境,玻璃钢材料已、在一些国家的纸浆生产中显现其优异的耐蚀性。
在金属表面处理工业中的应用,则成为环氧乙烯基酯树脂重要应用,金属表面处理厂所使用的酸,大多为盐酸、基本上用玻璃钢是没有问题的。环氧树脂作为纤维增强复合材料进入化工防腐领域,是以环氧乙烯基酯树脂形态出现的。它是双酚A环氧树脂与甲基丙烯酸通过开环加成化学反应而制成,每吨需用环氧树脂比例达50%,这类树脂既保留了环氧树脂基本性能,又有不饱和聚酯树脂良好的工艺性能,所以大量运用在化工防腐领域。
其在化工领域的防腐主要包括:化工管道、贮罐内衬层;电解槽;地坪;电除雾器及废气脱硫装置;海上平台井架;防腐模塑格栅;阀门、三通连接件等。为了提高环氧乙烯基酯树脂优越的耐热性、防腐蚀性和结构强度,树脂还不断进行改性,如酚醛、溴化、增韧等环氧乙烯基酯树脂等品种,大量运用于大直径风叶、磁悬浮轨道增强网、赛车头盔、光缆纤维牵引杆等。
树脂基复合材料作为一种复合材料,是由两个或两个以上的独立物理相,包含基体材料(树脂)和增强材料所组成的一种固体产物。树脂基复合材料具有如下的特点:
(1)各向异性(短切纤维复合材料等显各向同性);
(2)不均质(或结构组织质地的不连续性);
(3)呈粘弹性行为;
(4)纤维(或树脂)体积含量不同,材料的物理性能差异;
(5)影响质量因素多,材料性能多呈分散性。
树脂基复合材料的整体性能并不是其组分材料性能的简单叠加或者平均,这其中涉及到一个复合效应问题。复合效应实质上是原相材料及其所形成的界面相互作用、相互依存、相互补充的结果。它表现为树脂基复合材料的性能在其组分材料基础上的线性和非线性的综合。复合效应有正有负,性能的提高总是人们所期望的,但有进材料在复合之后某些方面的性能出现抵消甚至降低的现象是不可避免的。
复合效应的表现形式多样,大致上可分为两种类型:混合效应和协同效应。
混合效应也称作平均效应,是组分材料性能取长补短共同作用的结果,它是组分材料性能比较稳定的总体反映,对局部的扰动反应并敏感。协同效应与混合效应相比,则是普遍存在的且形式多样,反映的是组分材料的各种原位特性。所谓原位特性意味着各相组分材料在复合材料中表现出来的性能并不只是其单独存在时的性能,单独存在时的性能不能表征其复合后材料的性能。
树脂基复合材料的力学性能
力学性能是材料最重要的性能。树脂基复合材料具有比强度高、比模量大、抗疲劳性能好等优点,用于承力结构的树脂基复合材料利用的是它的这种优良的力学性能,而利用各种物理、化学和生物功能的功能复合材料,在制造和使用过程中,也必须考虑其力学性能,以保证产品的质量和使用寿命。
1、树脂基复合材料的刚度
树脂基复合材料的刚度特性由组分材料的性质、增强材料的取向和所占的体积分数决定。树脂基复合材料的力学研究表明,对于宏观均匀的树脂基复合材料,弹性特性复合是一种混合效应,表现为各种形式的混合律,它是组分材料刚性在某种意义上的平均,界面缺陷对它作用不是明显。
由于制造工艺、随机因素的影响,在实际复合材料中不可避免地存在各种不均匀性和不连续性,残余应力、空隙、裂纹、界面结合不完善等都会影响到材料的弹性性能。此外,纤维(粒子)的外形、规整性、分布均匀性也会影响材料的弹性性能。但总体而言,树脂基复合材料的刚度是相材料稳定的宏观反映。
对于树脂基复合材料的层合结构,基于单层的不同材质和性能及铺层的方向可出现耦合变形,使得刚度分析变得复杂。另一方面,也可以通过对单层的弹性常数(包括弹性模量和泊松比)进行设计,进而选择铺层方向、层数及顺序对层合结构的刚度进行设计,以适应不同场合的应用要求。
2、树脂基复合材料的强度
材料的强度首先和破坏联系在一起。树脂基复合材料的破坏是一个动态的过程,且破坏模式复杂。各组分性能对破坏的作用机理、各种缺陷对强度的影响,均有街于具体深入研究。
树脂基复合材强度的复合是一种协同效应,从组分材料的性能和树脂基复合材料本身的细观结构导出其强度性质。对于最简单的情形,即单向树脂基复合材料的强度和破坏的细观力学研究,还不够成熟。
单向树脂基复合材料的轴向拉、压强度不等,轴向压缩问题比拉伸问题复杂。其破坏机理也与拉伸不同,它伴随有纤维在基体中的局部屈曲。实验得知:单向树脂基复合材料在轴向压缩下,碳纤维是剪切破坏的;凯芙拉(Kevlar)纤维的破坏模式是扭结;玻璃纤维一般是弯曲破坏。
单向树脂基复合材料的横向拉伸强度和压缩强度也不同。实验表明,横向压缩强度是横向拉伸强度的4~7倍。横向拉伸的破坏模式是基体和界面破坏,也可能伴随有纤维横向拉裂;横向压缩的破坏是因基体破坏所致,大体沿45°斜面剪坏,有时伴随界面破坏和纤维压碎。单向树脂基复合材料的面内剪切破坏是由基体和界面剪切所致,这些强度数值的估算都需依靠实验。
杂乱短纤维增强树脂基复合材料尽管不具备单向树脂基复合材料轴向上的高强度,但在横向拉、压性能方面要比单向树脂基复合材料好得多,在破坏机理方面具有自己的特点:编织纤维增强树脂基复合材料在力学处理上可近似看作两层的层合材料,但在疲劳、损伤、破坏的微观机理上要更加复杂。
树脂基复合材料强度性质的协同效应还表现在层合材料的层合效应及混杂复合材料的混杂效应上。在层合结构中,单层表现出来的潜在强度与单独受力的强度不同,如0/90/0层合拉伸所得90°层的横向强度是其单层单独实验所得横向拉伸强度的2~3倍;面内剪切强度也是如此,这一现象称为层合效应。
树脂基复合材料强度问题的复杂性来自可能的各向异性和不规则的分布,诸如通常的环境效应,也来自上面提及的不同的破坏模式,而且同一材料在不同的条件和不同的环境下,断裂有可能按不同的方式进行。这些包括基体和纤维(粒子)的结构的变化,例如由于局部的薄弱点、空穴、应力集中引起的效应。除此之外,界面粘结的性质和强弱、堆积的密集性、纤维的搭接、纤维末端的应力集中、裂缝增长的干扰以及塑性与弹性响应的差别等都有一定的影响。
树脂基复合材料的物理性能
树脂基复合材料的物理性能主要有热学性质、电学性质、磁学性质、光学性质、摩擦性质等(见表)。对于一般的主要利用力学性质的非功能复合材料,要考虑在特定的使用条件下材料对环境的各种物理因素的响应,以及这种响应对复合材料的力学性能和综合使用性能的影响;而对于功能性复合材料,所注重的则是通过多种材料的复合而满足某些物理性能的要求。
树脂基复合材料的物理性能由组分材料的性能及其复合效应所决定。要改善树脂基复合材料的物理性能或对某些功能进行设计时,往往更倾向于应用一种或多种填料。相对而言,可作为填料的物质种类很多,可用来调节树脂基复合材料的各种物理性能。值得注意的是,为了某种理由而在复合体系中引入某一物质时,可能会对其它的性质产生劣化作用,需要针对实际情况对引入物质的性质、含量及其与基体的相互作用进行综合考虑。
树脂基复合材料的化学性能
大多数的树脂基复合材料处在大气环境中、浸在水或海水中或埋在地下使用,有的作为各种溶剂的贮槽,在空气、水及化学介质、光线、射线及微生物的作用下,其化学组成和结构及各种性能会发生各种变化。在许多情况下,温度、应力状态对这些化学反应有着重要的影响。特别是航空航天飞行器及其发动机构件在更为恶劣的环境下工作,要经受高温的作用和高热气流的冲刷,其化学稳定性是至关重要的。
作为树脂基复合材料的基体的聚合物,其化学分解可以按不同的方式进行,它既可通过与腐蚀性化学物质的作用而发生,又可间接通过产生应力作用而进行,这包括热降解、辐射降解、力学降解和生物降解。聚合物基体本身是有机物质,可能被有机溶剂侵蚀、溶胀、溶解或者引起体系的应力腐蚀。所谓的应力腐蚀,是掼材料与某些有机溶剂作用在承受应力时产生过早的破坏,这样的应力可能是在使用过程中施加上去的,也可能是鉴于制造技术的某些局限性带来的。根据基体种类的不同,材料对各种化学物质的敏感程度不同,常见的玻璃纤维增强塑料耐强酸、盐、酯,但不耐碱。一般情况下,人们更注重的是水对材料性能的影响。水一般可导致树脂基复合材料的介电强度下降,水的作用使得材料的化学键断裂时产生光散射和不透明性,对力学性能也有重要影响。不上胶的或仅只热处理过的玻璃纤维与环氧树脂或聚酯树脂组成的复合材料,其拉伸强度、剪切强度和弯曲强度都很明显地受沸水影响,使用偶联剂可明显地降低这种损失。水及各种化学物质的影响与温度、接触时间有关,也与应力的大小、基体的性质及增强材料的几何组织、性质和预处理有关,此外还与复合材料的表面的状态有关,纤维末端暴露的材料更易受到损害。
聚合物的热降解有多种模式和途径,其中可能几种模式同时进行。如可通过"拉链"式的解聚机理导致完全的聚合物链的断裂,同时产生挥发性的低分子物质。其它的方式包括聚合物链的不规则断裂产生较高分子量的产物或支链脱落,还有可能形成环状的分子链结构。填料的存在对聚合物的降解有影响,某些金属填料可通过催化作用加速降解,特别是在有氧存在的地方。树脂基复合材料的着火与降解产生的挥发性物质有关,通常加入阻燃剂减少着火的危险。某些聚合物在高温条件下可产生一层耐热焦炭,这些聚合物与尼龙、聚酯纤维等复合后,因这些增强物本身的分解导致挥发性物质产生可带走热量而冷却烧焦的聚合物,进一步提高耐热性,同时赋予复合材料以优良的力学性能,如良好的坑震性。
许多聚合物因受紫外线辐射或其它高能辐射的作用而受到破坏,其机理是当光和射线的能量大于原子间的共价键能时,分子链发生断裂。铅填充的聚合物可用来防止高能辐射。紫外线辐射则一般受到更多的关注,经常使用的添加剂包括炭黑、氧化锌和二氧化钛,它们的作用是吸收或者反射紫外线辐射,有些无面填料可以和可见光一样传输紫外线,产生荧光。
力学降解是另一种降解机理,当应力的增加频率超过一个键通过平移所产生的响应能力时,就发生键的断裂,由此形成的自由基还可能对下一阶段的降解模式产生影响。硬质和脆性聚合物基体应变小,可进行有或者没有链断裂的脆性断裂,而较软但粘性高的聚合物基体大多是力学降解的。
树脂基复合材料的工艺特点
树脂基复合材料的成型工艺灵活,其结构和性能具有很强的可设计性。树脂基复合材料可用模具一次成型法来制造各种构件,从而减少了零部件的数量及接头等紧固件,并可节省原材料和工时;更为突出的是树脂基复合材料可以通过纤维种类和不同排布的设计,把潜在的性能集中到必要的方向上,使增强材料更为有效地发挥作用。通过调节复合材料各组分的成分、结构及排列方式,既可使构件在不同方向承受不同的作用力,还可以制成兼有刚性、韧性和塑性等矛盾性能的树脂基复合材料和多功能制品,这些是传统材料所不具备的优点。树脂基复合材料在工艺方面也存在缺点,比如,相对而言,大部分树脂基复合材料制造工序较多,生产能力较低,有些工艺(如制造大中型制品的手糊工艺和喷射工艺)还存在劳动强度大、产品性能不稳定等缺点。
树脂基复合材料的工艺直接关系到材料的质量,是复合效应、"复合思想"能否体现出来的关键。原材料质量的控制、增强物质的表面处理和铺设的均匀性、成型的温度和压力、后处理及模具设计的合理性都影响最终产品的性能。在成型过程中,存在着一系列物理、化学和力学的问题,需要综合考虑。固化时在基体内部和界面上都可能产生空隙、裂纹、缺胶区和富胶区;热应力可使基体产生或多或少的微裂纹,在许多工艺环节中也都可造成纤维和纤维束的弯曲、扭曲和折断;有些体系若工艺条件选择不当可使基体与增强材料之间发生不良的化学反应;在固化后的加工过程中,还可进一步引起新的纤维断裂、界面脱粘和基体开裂等损伤。如何防止和减少缺陷和损伤,保证纤维、基体和界面发挥正常的功能是一个非常重要的问题。
树脂基复合材料的成型有许多不同工艺方法,连续纤维增强树脂基复合材料的材料成型一般与制品的成型同时完成,再辅以少量的切削加工和连接即成成品;随机分布短纤维和颗粒增强塑料可先制成各种形式的预混料,然后进行挤压、模塑成型。
组合复合效应
复合体系具有两种或两种以上的优越性能,称为组合复合效应贫下中农站这样的情况很多,许多的力学性能优异的树脂基复合材料同时具有其它的功能性,下面列举几个典型的例子。
1、光学性能与力学性能的组合复合
纤维增强塑料,如玻璃纤维增强聚酯复合材料,同时具有充分的透光性和足够的比强度,对于需要透光的建筑结构制品是很有用的。
2、电性能与力学性能的组合复合
玻璃纤维增强树脂基复合材料具有良好的力学性能,同时又是一种优良的电绝缘材料,用于制造各种仪表、电机与电器的绝缘零件,在高频作用下仍能保持良好的介电性能,又具有电磁波穿透性,适制作雷达天线罩。聚合物基体中引入炭黑、石墨、酞花菁络合物或金属粉等导电填料制成的复合材料具有导电性能,同时具有高分子材料的力学性能和其它特性。
3、热性能与力学性能的组合复合
①耐热性能
树脂基复合材料在某些场合的使用除力学性能外,往往需要同时具有好的耐热性能。
②耐烧蚀性能
航空航天飞行器的工作处于严酷的环境中,必须有防护材料进行保护;耐烧蚀材料靠材料本身的烧蚀带走热量而起到防护作用。玻璃纤维、石英纤维及碳纤维增强的酚醛树脂是成功的烧蚀材料。酚醛树脂遇到高温立即碳化形成耐热性高的碳原子骨架;玻璃纤维还可部分气化,在表面残留下几乎是纯的二氧化硅,它具有相当高的粘结性能。两方面的作用,使酚醛玻璃钢具有极高的耐烧蚀性能。

『捌』 树脂分层堆塑的意义

减少收缩应力,改善边缘密合度。

在分层充填时,树脂的填压应紧密,否则在各层之间易存留气泡,并形成微小间隙。

复合树脂的分层充填操作中,首先进行正确的颜色选择非常重要的,将牙冠分为牙颈部,中央部,切缘部3部分,分别进行适合的颜色选择。在分2层充填的情况下,将牙颈部和中央部作为第一层,切缘部为第二层,分3层充填的情况下即是对以上三层分别操作。在需要强调透明度的情况下,可以在切缘部加入半透明的着色剂。

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