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ePaper created 2015-07-03, 09:25:11 | version 1.38.0
趋势与应用24 www.dentistx.com 帮助业内人士更为全面、系统地掌握 和应用此标准，爱尔创将在此针对GB 30367-2013《牙科学陶瓷材料》国家 标准中材料挠曲强度测试相关重要条 款进行解读，并重点针对牙科陶瓷测 试中常用的三点弯曲强度和四点弯曲 强度测试方法加以详尽介绍。 为了科学表征及分析牙科陶瓷材 料的挠曲强度，GB 30367-2013引入 三种常用测试方法：三点弯曲试验、 四点弯曲试验以及双轴弯曲试验（活 塞-三球试验）。材料的挠曲试验采 用万能力学试验机进行。在实验中， 载荷的加载速率对材料的测试强度存 在一定影响。因而，除了明确测试设 备最大载荷范围和精度，GB 30367- 2013还规范了施加载荷的十字头速度 等技术细节。 在陶瓷材料的强度测试中，载 荷装置形状位置、力矩大小等因素均 会对材料挠曲强度数值产生至关重要 的影响。三点弯曲强度和四点弯曲 强度测试中，用于加载和支撑的圆柱 由硬度大于40HRC（洛氏硬度）的 材料制成，其直径为1.5mm～5mm（ ±0.2mm），表面粗糙度Ra应小于 0.5μm。三点弯曲强度测试的试验固 定装置由两个中心跨距（l）为12～ 40mm（±0.5mm）的支撑圆柱和施 加于两支撑圆柱中点的同样尺寸的第 三个圆柱构成。四点弯曲强度测试的 试验固定装置由两个中心跨距（L） 为16～40mm（±0.5mm）的支撑圆 柱和各施加于两支撑圆柱跨距左右四 等分点的两个圆柱同样尺寸的构成， 加载部位形成的内跨距为8～20mm（ ±0.5mm）。此外，施加力的布局应 确保两个加载圆柱的载荷大小相同， 扭转力最小。 用于三点弯曲试验和四点弯曲试 验的试样横截面为长方形。原则上， 试样体积愈大，微裂纹数量愈多，因 而陶瓷材料的断裂强度有明显的体积 效应。鉴于试样形状、体积变化对强 度测试结果产生重要影响，GB 30367- 2013制定了对试样尺寸的明确要求。 由于陶瓷材料强度除与材料本身 性质有关外，还不可避免地受到材料 中气孔大小、数量以及分布的影响， 陶瓷材料挠曲强度具有概率上的随机 性质。因而，GB 30367-2013《牙科 学陶瓷材料》要求，在挠曲强度测试 中应至少制备10个样品，30个尤佳。 此外，为了所制试样符合上文尺寸要 求，应在材料成型时选取合适模具， 补偿烧结尺寸变化。 在执行测试操作时应注意，需将 试样置于支撑点的中心。并使载荷沿垂 直于试样长轴的方向施加压力，直至试 样破坏，测量材料断裂所需载荷。测试 完成后，依据相应公式计算，结合试样 横截面宽度与厚度（单位：mm）、跨 距（单位：mm）以及断裂载荷大小（ 单位：N）计算弯曲强度。 爱尔创解读三点弯曲强度和四点弯曲 强度测试方式： 在日常咀嚼活动中，我们的牙 齿要应对各种应力。因而，强度是衡 量口腔修复体性能优劣以及影响其寿 命的重要指标。通过采用GB 30367- 2013标准，针对烧结后爱尔创全瓷义 齿用氧化锆瓷块进行挠曲强度测试， 测试结果表明：爱尔创公司自主研 发的ST和ST Plus系列超透氧化锆陶 瓷，其挠曲强度分别可达1200MPa和 1400MPa，而爱尔创旗下HT系列高 透氧化锆陶瓷，其挠曲强度达到了 1500MPa。可充分满足各类患者对义 齿的咀嚼功能需求。 尽管三点弯曲和四点弯曲加载方 式是目前在牙科陶瓷材料测试中最为常 用的两种测试方式。但由于二者加载方 式有所不同，得到的抗弯强度值亦存在 差异。三点弯曲加载方式简单，但由于 加载方式集中，弯曲分布不均匀，陶瓷 材料某处部位的微裂纹缺陷可能显示不 出。四点弯曲测试数值结果偏低，但由 于弯矩均匀分布，因而被一些研究人员 认为试验结果较为可靠。 通过此次参与GB 30367-2013《 牙科学陶瓷材料》国家标准的起草制 定，深圳爱尔创借此平台与各联合制 定单位交流了相关问题，分享了实践 经验。GB 30367-2013《牙科学陶瓷 材料》国家标准的实施将为牙科修复 用陶瓷材料生产制造企业对产品的测 试与性能评价、对比提供统一标准， 亦将为业内的新材料、新方法的产生 奠定坚实基础。