铸造包埋材料课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,铸造包埋材料,一、概 述,在铸造工序中包埋蜡型所用的材料称铸造包埋材料（,casting investment materials）,。,制作蜡型,包 埋,焙烧除蜡,铸型腔,熔融金属,浇注,去除包埋材,喷砂、打磨,金属,修复体,包埋材料,（一）性能要求,铸造包埋材料应符合以下要求：,耐高温，具有一定强度，,能承受铸造压力及冲击力，不因此而产生微裂纹。,具有合适的膨胀系数，能够补偿铸造过程中金属及蜡型的收缩。,良好的透气性以利铸模内的气体逸出。,铸造时，不应与液态金属发生化学反应，不产生有毒气体，并对铸入的金属材料无破坏作用（如腐蚀），保持铸件的光洁。,铸造完成后，包埋材料易于被破碎，并且不黏附在金属修复体表面。,有良好的操作性能，调和时呈均匀糊状，有合适的固化时间。,（二）分类1.中低熔合金铸造包埋材料,适用于铸造熔化温度在1000以下的合金，如金合金、银合金、铜合金、锡锑合金等。,2.高熔合金铸造包埋材料，适用于铸造熔化温度在1000以上的高熔合金。,磷酸盐包埋材料,(phosphate-bonded investment),硅胶包埋材料,(silica-bonded investment),铸钛包埋材料,3.,铸造陶瓷包埋材料,二、中熔合金铸造包埋材料,（一）组成,二氧化硅（55%75%）,主要耐高温成分,硬质石膏（25%45%）,结合剂。提供凝固膨胀，,200400,时脱水收缩，,700,后石膏分解发生显著收缩。,石墨（少量）,还原作用,硼酸（少量）,使热膨胀均匀,二氧化硅的转化过程,-,石英,-,磷石英,-,方石英,熔融石英,-,石英,-,磷石英,-,方石英,870,1475,1700,573,120,220,（,二）性能,几个方面：,固化时间,膨胀,机械强度,粉末粒度与透气性,耐热性,包埋材料的固化性质与石膏含量、水粉比例、水温、调和速度及时间有关,水粉比,是影响包埋材料工作特性的重要因素,ADA,标准规定固化时间,5,25min,。,固化时间,Thermal expansion,Setting expansion,Hygroscopic expansion,Expansion,膨 胀,固化膨胀（,setting expansion）：,石膏的固化反应起主要作用，机制与石膏本身的固化膨胀相同，二水硫酸钙针状结晶生长向外膨胀。,二氧化硅粒子存在有利于材料的膨胀。,水粉比大的包埋材料热胀系数小,包埋材料膨胀特性的,ADA,标准,种类,压缩强度,固化膨胀系数（%）,热胀系数,综合热胀系数,Mpa,空气中 水中,（,10,-6,K,-1,）（,10,-6,K,-1,）,2.46 0.0,0.5,1.0-2.0(700)1.3,2.0 2.46 1.2-2.2 0.0-06(500)1.3,2.7 4.92 0.0,0.4 1.0-1.5(700)1.2,2.9,型（嵌体用热,膨,胀型）,型（嵌体用吸水膨胀型）,型（局部义齿用热,膨,胀型）,吸水膨胀（,hyosopic,expansion）,在石膏类包埋材料固化之前或固化期间与水接触会产生较大的膨胀，这种膨胀称为吸水膨胀或水合膨胀。,将包埋材料的这种特性应用在金属铸造过程中，使铸造收缩得到补偿的方法称为吸水膨胀法（水合膨胀法）。,型包埋材料吸水膨胀率为,1.2 2.2%,吸水膨胀,与包埋材料的成分及粉末粒度有关,含硅量与吸水膨胀成正比,二氧化硅粉末粒度越小，吸水膨胀率越大,-,半水石膏比,-,半水石膏的膨胀率大,通过操作方法可以调节,水粉比小、接触水时间长、水量多及水温高等均会增加吸水膨胀,方法：,包埋前，在铸圈内壁围贴1,3,层充分吸水的石棉纸，然后包埋。,在包埋材料初凝时，将铸圈置于38水中，约30分钟。,包埋后，以针筒有控制地将铸圈内加水,热膨胀（,thermal expansion）,：,由两个独立的反应叠加的结果,石膏：二水石膏,半水石膏,无水石膏,二氧化硅（石英、方石英）：,型,型,水粉比小，则膨胀量大。,石英量越多，膨胀量越大。,3.机械强度,压缩强度：,ADA,规定，压缩试验应于材料调和2小时后，在相对湿度为100%的室温下进行。,用加热条件下的机械强度来评价包埋材料更为合理。,与石膏的种类、含量及水粉比有关，硬质石膏的强度高于普通石膏，水粉比越大压缩强度越低。,4.粉末粒度与透气性,包埋材料的粉末粒度越细，铸造修复体的表面就越平滑,包埋材料的粉末粒度、石膏含量,粒子尺寸均一，有利于气体透过,减少石膏量，增加水粉比，可使透气性增加,5.耐热性,二氧化硅在其熔点（1700）以下不发生分解,无水石膏,在1000以上分解：,2,CaSO,4,2CaO+2SO,2,+O,2,在700以上时，可通过碳元素还原，,生成对金属修复体产生污染的二氧化硫,在750时，可出现显著的收缩倾向,所以石膏类包埋材料的加热温度必须在700以下。,蜡型被熔除后，有些碳元素残留在铸型中，可有与石膏发生以下反应：,CaSO,4,+4CCaS+4CO 3CaSO,4,+CaS4CaO+4SO,2,4CaSO,4,+CaS4CaO+4CO+4SO,2,（三）用法,可用于中熔和低熔合金的包埋,使用时，按一定比例与水调和，将蜡型包埋，避免产生气泡,用粗石英砂（,40,目）与石膏按,3,：,1,的比例配制的石膏包埋材料，可以用于高温包埋材料的外层包埋，减低成本，方便开圈,（一）磷酸盐包埋材料,高熔合金铸造包埋,带模整体铸造,高精度的种植义齿上部结构,钛合金支架的铸造,全瓷铸造包埋,三、高熔合金铸造包埋材料,用,途,组成：,耐高温成分是方石英、石英，占总重量的80-90%。,结合剂为磷酸盐，如磷酸二氢铵,（,NH,4,H,2,PO,4,）,磷酸二氢镁,（,MgH,2,PO,4,）,以及金属氧化物（氧化镁,MgO,）,的混合物，占总量的10%20%。,使用时，将二氧化硅、结合剂与硅溶胶悬浊液（一般含,SiO,2,20%-30%）,或将水按一定比例调和，可以获得较大的固化膨胀和热膨胀。,2.,固化反应和加热反应,固化反应：结合剂发生的酸碱中和反应,NH,4,H,2,PO,4,+MgO+5H,2,O,NH,4,MgPO,4,6 H,2,O,NH,4,H,2,PO,4,MgO,H,2,O,获得凝固膨胀及包埋材料在室温下的强度,胶体粒子,加热反应,固化反应生成的胶体粒子在高温下经过,(Mg,2,P,2,O,7,),n,阶段最终形成,Mg,3,(PO,4,),2,。使包埋材料从室温下强度达到高温下强度（能耐受高熔合金的冲击）。,3.,性能,（,1,）凝固时间和操作性能,ADA,：,525min,磷酸盐包埋材料凝固时间为,811min,影响因素：磷酸盐和氧化镁的含量比例,包埋材料的粒度,粉液比,环境温度,调拌时间,（,2,）膨胀率,固化膨胀,吸水膨胀,1.3%2.0%,热膨胀,凝固膨胀,本质是,NH,4,MgPO,4,6 H,2,O,的针状及柱状结晶的长大。,结合剂含量越大，固化膨胀越大,粉液比,调拌液的浓度,环境温度,吸水膨胀,在材料即将固化之前或固化后注水调整膨胀量，可获得较大膨胀效果。热膨胀,相对稳定在,1.2%,左右。,主要来源于二氧化硅的膨胀,石英、方石英总含量越大、方石英所占比例越大，热膨胀也越大。,二氧化硅颗粒粗细混合分布较单一颗粒产生膨胀大,（,3,）机械强度：磷酸盐包埋材料固化后24小时的抗压强度可达到930,Mpa,，经加热冷却后，其压缩强度达214,Mpa,，大于石膏包埋材料,。,影响因素：,结合剂的含量,粉液比,（,4,）粉末粒度与透气性：磷酸盐包埋材料的粒度，一般在200-350目之间。材料的透气性小于石膏包埋材料，铸件光洁度稍差，有时要求在蜡型上设置排气导线，材料中可加入纤维以增加其透气性。,（,5,）耐热性：具有较高的耐热性,制作蜡型，安插铸道、底座,选择铸圈和衬层,蜡型在铸圈中的位置：,距内壁,3,5mm,距顶端,5,6mm,蜡型脱脂，增加润湿,调拌与包埋,真空搅拌机、震荡器,（二）正硅酸乙酯包埋材料,1.组成,（,1,）粉剂：耐高温成分，是以二氧化硅形式存在的石英和方石英。,（,2,）液剂：为结合剂，是经过水解的正硅酸乙酯溶液。,性能,固化反应和固化时间 正硅酸乙脂包埋材料的加水分解反应，反应过程产生的,SiO,2,2H,2,O,可以聚合成硅化合物聚合体。这种硅化合物聚合体含硅量高，耐火性强。固化时间在10,30,分左右。,MgO,含量越高，固化越快。,膨胀和强度：耐火材料及结合剂中均含有硅，所以具有较大的热膨胀性及综合膨胀性。但因结合剂为胶体，所以强度低。,透气性：由于加热后耐火材料的硅粒子间隙被结合剂中的硅微粒堵塞，所以透气性比石膏包埋材料差。,3.,应用：一般用作内层包埋材料，用氨气处理后，可加速固化。外层包埋用少量硬质石膏（10%）与粗石英粉配制的石膏包埋材料与水调和，可以缩短包埋时间、节约材料。,四、,铸钛包埋材料,纯钛：,生物相容性好 耐腐蚀 重量轻 弹性模量低,熔点高 化学活性大,铸造收缩,1.8%2.0%,性能要求,原料对钛成惰性，属于高熔点物质,可补偿钛的铸造收缩,高温焙烧、低温铸造,在高温、中温和低温时具有较高强度,吸附气体和水分力小，避免浇注时大量放气,材质细致，透气性好，铸件表面光洁,2.,种类,硅系包埋料,SiO,2,镁系包埋料,MgO,铝系包埋料,Al,2,O,3,锆系包埋料,ZrO,2,结合剂为磷酸盐或硅酸乙酯,五、铸造陶瓷包埋材料,全瓷材料美观、生物相容性好、耐腐蚀、耐磨损。,IPS-Empress2,热压铸造陶瓷，与之匹配的专用快速包埋材料。,