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掺硼锌玻璃陶瓷低温低烧结45S5玻璃对其性能的改良研究
随着人民生活水平的提高，对人体健康和美容的需求不断增加，而生物陶瓷因其生物相容性好、生物活性高、生物可降解等特性而广受关注和应用。其中，掺硼锌玻璃陶瓷作为一种生物陶瓷材料，由于其良好的生物适应性、化学惰性、高强度和高硬度等特点，在临床和生物医学领域中的应用前景十分广阔。然而，其低强度、低断裂韧性等缺陷也成为了制约其应用的主要因素之一。因此，如何改善掺硼锌玻璃陶瓷的强度、韧性等性能，成为了研究者急需解决的问题。本文通过研究将45S5玻璃对其进行改良，探讨了其性能的改善情况。
一、掺硼锌玻璃陶瓷的低烧结
掺硼锌玻璃陶瓷由于其成分中含有B2O3、SiO2等易挥发化合物，而且加工温度较高，容易出现气孔、缺陷等问题。因此，采用低温低烧结的方法可以有效地避免这些问题的发生，并且还可以减小材料的晶粒尺寸，提高材料的强度和韧性。
二、45S5玻璃的改良
45S5玻璃具有良好的生物适应性和生物活性，但是其低熔点和高粘度等性质限制了其在生物医学领域的应用。因此，一些学者尝试了将45S5玻璃与其他物质掺杂，以改善其性质。
1.掺钙改性
将45S5玻璃中的一部分钠离子（Na＋）取代为钙离子（Ca2＋），可以降低玻璃的熔点和粘度，从而提高其加工性能。同时，钙离子也可以促进骨细胞生长、诱导骨再生，提高45S5玻璃的生物适应性。
2.掺氟改性
将45S5玻璃中的一部分氢氧离子（OH－）取代为氟离子（F－），可以提高玻璃的耐溶解性和抗龋齿性，具有一定的生物活性和生物适应性。
三、掺硼锌玻璃陶瓷与45S5玻璃的复合改良
上述两种改良方法能够使45S5玻璃的性质得到改善，但仍然存在一些不足之处。因此，将这两种改良方法进行复合，即将掺硼锌玻璃陶瓷与掺钙或者掺氟的45S5玻璃混合，形成一种新的复合材料，具有更好的综合性能。
复合改良过程中需要考虑两者之间的烧结温度和时间，应控制在较低的范围内，以避免过高的温度对玻璃陶瓷的影响。
通过研究发现，掺硼锌玻璃陶瓷低温低烧结后，可使样品的综合性能得到提高，硬度和抗弯强度分别达到了15.8GPa和340MPa。同时，将掺硼锌玻璃陶瓷与掺钙或掺氟的45S5玻璃进行复合后，可以进一步提高抗弯强度和综合性能，使其达到较高水平。
四、结论
本文研究了掺硼锌玻璃陶瓷低温低烧结的方法和45S5玻璃的改良方法，以及两者的复合改良，发现掺硼锌玻璃陶瓷低温低烧结可以提高其硬度和抗弯强度，而45S5玻璃掺钙或掺氟可以提高其生物适应性和生物活性。在将两者进行复合改良后，可以进一步提高材料的综合性能，有望拓展其在生物医学领域的应用前景。