生物微晶玻璃是当下性能非常优秀的一种生物材料,相对于其它生物材料,其具有更好的生物活性、生物相容性以及可加工性能,在骨科、牙科和骨组织等生物领域具有良好的发展前景。其中氟磷灰石微晶玻璃具备优异的生物活性和生物相容性,且和牙齿中的成分具有较高的相似性,是一种具有极大发展潜力的牙齿替代材料。与其他生物微晶玻璃一样,氟磷灰石微晶玻璃为白色,与正常牙齿存在一定的色差,作为替代材料使用时,会影响牙齿的整体美观性,限制了它的发展。陶瓷色料具有良好的化学稳定性和高温稳定性,因此可以尝试色料和微晶玻璃结合,在实现为微晶玻璃着色的同时,还能保持微晶玻璃的生物相容性。本实验通过氟磷灰石微晶玻璃与黄色陶瓷色料复合,意图制备出具有良好生物相容性的黄色微晶玻璃。采用固相法制备了钒锆黄和镨锆黄色料并与氟磷灰石基础玻璃掺杂,采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计、自动显微硬度计等方法,对色料的着色机理进行了分析,并研究了热处理制度和掺杂量对微晶玻璃晶相组成、微观形貌、烧结性能以及力学性能的影响。通过研究取得了以下成果:1、以固相法制备了钒锆黄和镨锆黄两种色料,通过对部分跃迁能的计算,分析了两种色料的着色机理。研究表明钒锆黄色料是由V5+和V4+的荷移越迁以及V4+的d-d跃迁共同造成的,其中V5+吸附在氧化锆晶体表面,V4+固溶在氧化锆晶格中,制备温度对钒锆黄色料有着较大的影响,通过对色料的紫外吸收强度对比,在120℃制备较为适宜;固相法制备镨锆黄色料,通过加入矿化剂,在1000℃时就具有较高的合成率,通过对跃迁能的计算,判断镨锆黄色料的着色是由固溶在硅酸锆晶格中的Pr4+的荷移越迁和d-f跃迁共同引起的。2、在基础玻璃中分别掺杂2wt%、4 wt%、6wt%和8 wt%的色料,在1000℃下进行烧结制备样品。研究表明两种色料均不会影响微晶玻璃的析晶种类,并且可以促进氟磷灰石晶体的析出,进而增加微晶玻璃中氟磷灰石的含量;两种色料的紫外光谱对比分析,表明镨锆黄色料掺杂制备微晶玻璃的紫外吸收强度和掺杂量间呈现出更好的递增规律;而钒锆黄色料掺杂的微晶玻璃的烧结性能和硬度则要优于镨锆黄色料掺杂的微晶玻璃。而在硬度方面,两者都可以都能满足牙齿的制备要求。3、研究了微晶玻璃中色料掺杂量为4wt%时,热处理温度对微晶玻璃的影响。通过实验分析可以很明显的发现,在900℃烧结时,钒锆黄色料降低了微晶玻璃粘度,进而抑制了透辉石晶相的析出;而1100℃烧结时,镨锆黄色料发生了明显的溶解析晶反应,进而降低了色料的含量;热力学分析研究表明,随着烧结温度的升高,微晶玻璃中倾向于生成更加稳定的氟磷灰石晶体;在900-1100℃烧结,随着热处理温度的升高,镨锆黄色料的稳定性下降,着色能力下降,烧结温度达到1100℃时,色料失去着色能力;而钒锆黄具有更好的高温稳定性,烧结温度对着色能力影响较小。在900-1100℃范围内烧结时,微晶玻璃的硬度先增后降,在1000℃时硬度保持较高水平。4、把研究的颜色微晶玻璃与玻璃墨水技术相结合,对颜色玻璃墨水进行了初步探讨,并对玻璃墨水的部分性能进行了分析,为下一步的工作提供了参考。