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微波义齿炉研发背景

义齿炉,氧化锆义齿炉,义齿微波烧结炉

随着医疗质量的提升、平均国民生活水平的改善与生育率降低的多重影响下,银发族在人口组成中的比例逐年增加,寻求配戴活动或装配固定假牙的人口也越来越多。全球2020年假牙市场已达到188亿美元,国内假牙市场销量也有望保持稳步增长,氧化锆义齿是近几年才开展的一种高科技的美容修复牙齿的方法,以通过计算机辅助设计、激光扫描、再由计算机程序控制研磨制作而成的。它具有良好半透明外观、密度和强度很高,可以解决全瓷系统不能做长桥的问题。全瓷牙具有完美密合的边缘、无牙龈炎症现象、对X光线无任何阻挡等特点,生物相容性优于各种金属内冠,在临床上可得到持久的修复效果,现阶段全球80%以上的氧化锆义齿在中国生产,2015年我国义齿消费规模为57亿元,在人口老龄化趋势下,预计2020年国内市场规模达73亿元。成本较高制约氧化锆的市场渗透率,而随着国民收入水平不断提高,加上氧化锆齿科材料生产工艺和技术的发展,生产成本降低,未来氧化锆义齿占比将不断提升,市场规模将由2015年的15亿增长至2020年20亿元。

氧化锆义齿的制备过程分为:氧化锆陶瓷粉体的制备、氧化锆义齿的成型和烧结,其中高  温烧结步骤极为关键;在烧结过程中,通过加热使胚体中的原子获得足够的能量进行迁移,胚体中的粉体颗粒能够互相黏结,从而使晶粒长大,晶界缩小,气孔率降低,体积缩小而密度提高,最后形成致密的多晶陶瓷材料。氧化锆义齿的烧结温度在1520℃以上;微波烧结做为一种新型的氧化锆义齿烧结技术,国内外一直在深入的研究,并取得了一定的成果。

氧化锆义齿的微波烧结与常规的烧结工艺有着本质的区别。传统加热是通过电阻加热,通过  辐射、传导和对流的方式将热量传递给样品,样品存在表面温度高、芯部温度低的现象。微波烧结是利用特定波段的电磁波与材料的基本细微结构耦合产生热量,材料在电磁场的介质损耗使材料整体加热至烧结温度而实现致密化。对此国内外进行了大量的微波烧结氧化锆义齿的工艺研究,据文献记载:微波烧结与传统烧结相比,微波烧结时间缩短50%以上,烧结温度降低70~100℃,烧结的相对密度达到99.5%以上,在硬度、抗弯强度、断裂韧性、抗老化性能等性能指标上都有显著提高,晶粒更为细小;微波烧结表现了许多优点:可实现快速均匀加热、烧结过程中无热应力、晶粒均匀细密、致密性高,微波烧结还有利于降低烧结温度、提高烧结速率、改善微观结构和性能。

做为实现微波烧结技术的载体,高性能氧化锆义齿微波快速烧结设备及工艺的研发显现的比较紧迫。以氧化锆义齿而言,现阶段的氧化锆义齿烧结主要采用电炉烧结,多采用硅碳棒和硅钼棒做为电热材料,烧结时间长,良品率低,单窑产量低;硅碳棒和硅钼棒在高温下易产生挥发造成对义齿产品的污染,而微波烧结则没有污染。

引进氧化锆义齿微波快速烧结设备于传统氧化锆义齿产业,具有十分重要的意义:

首先 氧化锆义齿微波快速烧结设备可以降低烧结温度和烧结时间,相对于传统的高温电阻炉设备更节能,节能效果可达到30%~50%,这对氧化锆义齿产业的绿色发展具有现实的效果;

第二 氧化锆义齿微波快速烧结设备可提高产品品质、性能和良品率,这对氧化锆义齿产业提高附加值,实现产业的高质量发展具有十分的推进作用;

第三 氧化锆义齿微波快速烧结设备易实现大规模生产,目前传统电阻炉单窑产能一般在25~30颗单冠,在相同条件下,微波快速烧结设备可单窑烧结90~150颗单冠,显然微波快速烧结设备的设备利用效率高了3倍以上,这对传统氧化锆义齿产业的规模化发展具有十分的促进作用;

第四 微波烧结设备本身具有高智能和高自动化的特点,可以提高行业的智能化和自动化水平,符合产业结构升级的总体要求和企业降低成本的要求,为氧化锆义齿行业的高科技、高技术发展提持续推动力;总之微波快速烧结设备的推广对改变我国氧化锆义齿行业研发、应用和生产领域的落后现状,加速我国在义齿行业的应用具有重要的推动作用。

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