口腔材料学教案.doc

1、口腔材料学教案第一章绪论学时：1 学时课程目标：使学生了解口腔工艺材料的定义和分类、熟悉材料的性能讲授内容：第一节概述一、 口腔工艺材料学的概念和内容是以口腔修复工艺常用材料的种类、组成、性能、用途和使用方法为研究内容的一门口腔工艺专业基础课程。其内容包括：印模材料、模型材料、聚合物、金属材料、口腔陶瓷材料、铸造包埋材料及口腔修复辅助材料等二、 口腔材料的发展简史： 历史悠久（黄金、象牙义齿等个别、零散不是系统的修复手段） 近代迅速发展：19 世纪银汞合金、氧化锌丁香酚水门汀、磷酸锌水门汀开始使用至今，使口腔治疗和修复技术得以普及。 特别是 1937 年甲基丙烯酸甲酯的使用简化了修复工艺，结合

2、弹性印模膏的应用使口腔修复技术进入了一个规范时代。 现代工艺日臻成熟：精密铸造、烤瓷熔附金属工艺、种植牙、精密附着体、激光焊接、钛合金铸造工艺等技术全面发展，设备和材料已经为全方位的修复工艺搭好了平台，等待着你勤学苦练出的高超技术，只有人才是高技术的核心，只有人才是高技术的创造者和使用者！ 三、 口腔工艺材料的分类（方法不同分类的结果不同） 按照用途（工艺流程）分类：印模材料、模型材料、义齿材料（塑料、金属和陶瓷） 、种植材料，包埋材料、粘接材料及其他辅助材料 。 按材料的性质分类 ：a 有机高分子材料：蜡、塑料、印模膏等 b 无机非金属材料：水门汀、石膏、陶瓷等 c 金属材料：不锈钢丝、各种

3、铸造合金等 按照材料与口腔组织的接触关系分类： a 直接、暂时 接触 b 直接、长期接触 c 间接接触 按材料的应用部位分类：a 植入材料 b 非植入材料第二节口腔工艺材料的性能一、 物理性能：【一】尺寸变化：由于外界因素的影响材料在制作与应用的过程中外形大小发生改变。常用长度或体积的变化百分比来表示：材料的尺寸变化影响修复体的精度，其稳定性是材料的主要性能之一。 【二】热传导：相互接触的两物体之间，热量由高温物体向低温物体传递的现象称热传导。 影响因素：材料的性质、密度、空隙率等 牙体充填材料要求导热性差，减少热对牙髓的刺激 义齿基托材料要求导热性好，不影响粘膜的温度感觉 【三】流电性：在口

4、腔唾液形成的弱电解质环境中，因金属材料的化学活性不同，各自的电位10%OL也不同，异种金属接触后会因为电位差而形成微电流（使低电位的负极溶出腐蚀）这种性质称之为流电性。 原理：原电池的原理 意义：避免异种金属直接接触；使同一种金属成分均匀。 【四】色彩性：外形逼真，色彩和谐是修复体美学条件的基本要求。色调：又称色相或色别，指颜色的名称 彩色 彩度：指色彩的饱和度即指色彩的浓淡 明度：即明亮度是指色彩对光的反射性 意义：在自然光下，结合病人的肤色并与同名牙或邻牙相对照，用比色板为病人配色使之自然和谐。 【五】润湿性：液体在固体表面扩散的趋势称为液体对固体的润湿性。润湿性好：接触角 角度小 液相固

5、相润湿性不好：接触角 角度大润湿可分为附着润湿、扩散润湿和侵入润湿。润湿是粘接和金属表面涂瓷的必要条件。清洁粘接界面和去除界油污是提高液体润湿性的常用方法。二、 机械性能【一】 应力与应变：当材料受到外力作用时，从材料内部诱发出与外力抗衡，大小相等、方向相反的内力即为应力。计算公式（通过外力间接测量）应力（MP ）=外力 F（N）/受力面积（mm 2）应变：材料在外力的作用下形状的变化量。计算公式为： 0L=：指应变量：指长度的改变量：指材料试样的原始长度0彩 色 ： 除 黑 白 以 外 的 所 有 颜 色非 彩 色 ： 指 黑 白 有 灰 阶 的 变 化颜 色液相 （接触角）固相义齿的受力状

6、况复杂有拉应力、压应力和剪切应力以及各力的共同作用，因为咀嚼的力学过程本身十分复杂。【二】 弹性模量：弹性形变和塑性形变：材料在外力作用下发生变形，当外力消除后能恢复到原有形态称为弹性变形，不能恢复的原有形态者称为塑性变形（即其外形在外力的作用下发生了永久性改变）使材料产生弹性变形阶段的最大应力极限值称之为弹性极限。弹性模量：在弹性极限内，应力与应变的比值称之为弹性模量，又称为杨氏模量。计算公式为： ( )FE=使 材 料 发 生 弹 性 变 形 的 外 力（ 材 料 在 该 力 作 用 下 发 生 的 弹 性 变 形 ）是度量材料刚性的指标量，弹性模量越大材料的刚性越大。牙体组织与部分齿科材

7、料的弹性模量牙体组织 弹性模量 齿科材料 弹性模量牙釉质 46130 金合金 72.2108牙本质 1218.6 复合树脂 5.425.3磷酸锌水门汀 13.722.4氧化锌丁香酚水门汀 0.173.04长石质陶瓷 6070选配与口腔组织弹性模量接近的材料有较好的机械相容性，修复效果好。【三】 延伸率是指材料试样在外力作用下的最大拉伸长度与原始长度相比所得的百分数。公式为：OsL-=10%变延是指长度的增加，被拉成丝；伸是指表面的扩展，被拍成片。 黄金的延展性非常好,金丝的直径可细至 1/5000mm;金箔可薄至 1/10000mm.延伸率低于 5%的材料为脆性材料（如陶瓷） ；延伸率高于 5

8、%的为塑性或称为延展性材料（金合金）【四】 硬度硬度是指固体材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，或抵抗其中两种以上情况同时发生的能力。通常认为硬度是指材料抵抗永久压痕的能力。计算方法以所用的负荷除以压痕的投影面积所得的商来表示硬度值，单位为 MPA。测试方法多，常见的有：布氏硬度（BHN 用圆球形压头）洛氏硬度（RHN 用圆锥形压头）维氏硬度（VHN 用正四棱锥形压头）努普硬度（KHN 用异四棱锥形压头）牙体组织及常见口腔材料的硬度值（MPA）测试方法 牙釉质 牙本质 金合金 陶瓷 银汞合金钴铬合金磷酸锌水门汀基托聚合物复合树脂VHN 2940-4800 570-600 550-2500

9、4490-7750 _ 3500-3900 _ _ 390-1740KHN 3340-4310 680 690-2260 4600-5910 1100 3290-4240 380 140-176 250-710三、 化学性能理想的口腔材料在口腔环境中应该不溶解、不腐蚀、不溢出其中的主要成分，保持化学性能的稳定，使修复体发挥最大的使用寿命。【一】 腐蚀性：由于周围环境的化学侵蚀使材料发生变质或破坏的现象称为腐蚀。根据有无水的参与可分为干式腐蚀（无水的气体中）和湿式腐蚀（口腔条件下多属此种） 。腐蚀的开始阶段经常表现为修复体的表面变色或失去光泽，进而出现结构性缺损甚至破坏。金属材料的氧化是最常见的

10、腐蚀现象。【二】 溶解性材料的原子或分子均一、稳定地分散在溶剂中的过程称为溶解。影响取决于溶出原子或分子的量和溶出物的生物安全性。【三】 老化材料在储存、加工和使用的过程中物理、化学和机械性能变坏的现象统称为老化。材料本身的性能和配方以及加工方法与使用环境都会影响到材料的老化进程。【四】 化学性粘接粘接是指两个固体借助两者界面间力的作用而产生结合的现象称为粘接。这种结合包括物理的、机械的和化学的结合其中以后者最为重要。所谓化学粘接是指粘接剂和被粘接的固体界面的离子或原子形成了离子键或共价键形式的结合。真正的化学结合要求材料要能与粘接剂发生化学反应或与粘接剂属于同质材料之间的粘接。四、生物性能【

11、一】生物安全性是指修复体能够在修复治疗中安全使用的特性。基本要求，无毒、无刺激、不致癌、不致畸、不导致或加速生物性退变，溶出物或溢出物对人体无毒。任何材料在进入临床使用前要进行严格生物安全性检测，否则禁止使用，绝对的硬指标。【二】生物相容性是指材料使用中能耐受宿主各系统的作用，不被排斥或破坏保持相对稳定的生物学性质。即在使用过程中处于惰性状态。【三】生物功能性是指材料与宿主间发挥最大生理功能活性的总称。真正融入宿主机体成为器官的一部分发挥作用。如种植材料与牙槽骨的真正融合。第二章印模材料课程目标：使学生熟悉 ：1）印模材料的种类和要求；2）水胶体印模材料的结构特点；3）藻酸盐、琼脂、硅橡胶弹性

12、印模材料。让学生了解：非弹性印模材料。学时：2 学时讲授内容：第一节 概述印模是物体的阴模，口腔印模是口腔有关组织的阴模，取制印模时采用的材料称为印模材料(impression material)。口腔印模的制取，是口腔修复工作中的首次工序，其质量直接关系到最终的修复效果。 （印模是修复的基础）为什么要制取口腔组织的印模？为什么说印模是修复的基础？一、 印模材料的性能要求：1良好的生物安全性 2适当的流动性、弹性、可塑性 3良好的尺寸稳定性4适当的凝固时间（为什么 3-5 分钟凝固，时间适宜？）5与模型材料不发生化学变化6足够的机械强度7操作简便，价格低廉，良好的储存稳定性，容易推广应用。二、

13、印模材料的分类口腔印模材料的分类，有以下三种：1 根据印模塑形后有无弹性,分为弹性印模材料和非弹性印模材料两类。弹性印模材料是经塑形后，印模具有弹性；非弹性印模材料是经塑形后，印模无弹性的材料。弹性和非弹性印模材料的分类弹性印模材料 非弹性印模材料藻酸盐印模材料 印模膏水胶体印模材料琼脂印模材料 印模石膏聚硫橡胶类 氧化锌丁香酚印模糊剂硅橡胶类 印模蜡橡胶类印模材料聚醚橡胶类2 根据印模材料凝固的形式 分为化学凝固类、热凝固类和常温定型类三种。化学凝固类是材料在使用中经化学反应后产生凝固。热固类属热可塑性材料，具有加热软化冷却后自行凝固的特点。常温定型类是利用材料的可塑性，在常温下稍加压力定性

14、。3 根据印模材料是否可反复使用 分为可逆性印模材料和不可逆性印模材料。能多次反复使用的，称为可逆性印模材料。反之，塑形后不能再回复到原有状态的材料，称为不可逆性印模材料。常用印模材料的分类弹性印模材料 非弹性印模材料可逆 不可逆 可逆 不可逆琼脂 藻酸盐类 印模膏 印模石膏纤维素醚类 印模蜡 氧化锌合成橡胶类 印模油泥三、水胶体印模材的特点：几个概念：分散体系：分散质和分散介质混悬液、胶体溶液和真溶液以水为介质的印模材料称为水胶体印模材料不可逆性水胶体印模材料如藻酸盐类：藻酸盐类溶胶（有一定流动性）经化学反应转化为凝胶（固体，有弹性）可逆性水胶体印模材料如琼脂：琼脂（常温下为胶冻状，固体）经

15、加热转化为溶胶（有流动性）冷却后再变回凝胶（胶冻状）可反复使用。使用注意事项：含水量的改变会影响到模型尺寸稳定性，要求及时灌注模型。第二节常用的印模材料一、藻酸盐类印模材料：【一】概述：是一种弹性不可逆性水胶体印模材料。性能好、价格低。藻酸盐类印模材料是一种弹性不可逆性的水胶体印模材料。该材料的分散介质是水，又称水胶体印模材料。藻酸盐印模材料具有良好的流动性、弹性、可塑性、准确性，尺寸稳定，与模型材料不发生化学变化，价格低廉，使用方便等优点，所以目前最常用。常见的有藻酸钠、藻酸钾、藻酸铵，分为粉剂型和糊剂两种。粉剂型与水调和使用，糊剂型与胶结剂配合使用。藻酸是从海藻中提取的一种胶质酸是 D-甘

16、露糖醛酸的聚合体，分子量在 5000-15000 之间，可形成 D-甘露糖醛酸的钾、钠、铵等盐类，分子量与材料的黏稠度成正比，一般取中等黏度，中等黏度即可满足弹性和强度的要求。【二】藻酸钾印模材料粉剂型，主要成分为藻酸钾和硫酸钙，加水调和后使用，方便、准确、实惠。1、组成：主要成分为藻酸钾、硫酸钙、碳酸钠、硅藻土、氧化锌等分别叙述如下：1) 藻酸钾：海藻中提取的胶质酸的钾盐常温下为淡黄色或褐色的絮状物能溶于水形成溶胶，黏度为 30oE(恩氏黏度：测定液体在一定温度、容积的条件下，从恩氏粘度计流出的时间(秒)与蒸馏水在 20时流出的时间(秒) 之比，即为液体的恩氏粘度。单位为恩格拉度。)。粒度为

17、 200 目（目是指每平方英吋筛网上的空眼数目，50 目就是指每平方英吋上的孔眼是 50个，500 目就是 500 个，目数越高，孔眼越多。除了表示筛网的孔眼外，它同时用于表示能够通过筛网的粒子的粒径，目数越高，粒径越小。 ）是印模材料的基本材料是粘性和弹性的基本材料。2) 胶结剂：又称促凝剂，与基质藻酸钾发生化学反应，使溶胶转化为凝胶。一般用二水硫酸钙（CaSO 42H2O）或半水硫酸钙（CaSO 41/2H2O）3) 缓凝剂：又称迟缓剂。常用的缓凝剂有无水碳酸钠、磷酸钠、草酸盐、磷酸三钠等。缓凝剂的作用是减缓藻酸盐溶胶与胶结剂硫酸钙的反应速度。由于藻酸盐溶胶与胶结剂硫酸钙的反应极快，无法满

18、足临床需要的时间，需加入缓凝剂延长反应时间。缓凝剂的作用，除减缓藻酸盐与胶结剂凝固时间外，还具有加速藻酸盐在配制时的溶解作用。以磷酸三钠效果最好，无水碳酸钠次之。4) 填料：滑石（含 水 的 硅 酸 镁 ）粉、硅藻土、碳酸钙等。填料在印模材料中，属于惰性材料，本身不与其它成分发生化学反应，只起到调节强度和赋形的作用。填料含量适当，能增加藻酸盐凝胶的强度，使制取的印模保持良好的形状稳定。填料的粒度越小印模的准确性和清晰度越高。5) 氟钛酸钾使之胶凝后呈轻度酸性，以保持凝胶的弹性。另外可促进模型材料石膏的凝固使模型的表面致密光滑，提高模型质量。6) 矫味剂：改善腥味，使患者更容易接受。常用香精。薄

19、荷油等。7) 防腐剂：使材料在储存期间不变质不破坏，常用甲醛、麝香草酚等。2、凝固原理：当藻酸钾与胶结剂硫酸钙作用时，藻酸钾中的 K+与硫酸钙中的 Ca2+置换，生成硫酸钠(K 2S04)和藻酸钙(C anAlg)沉淀。交联反应是当二价钙离子 Ca2+取代两相邻分子的 K+离子时，产生两分子间的交相联结，互相交相联结的分子复合物形成网状的立体结构，藻酸钾与硫酸钙的置换反应和交联反应极为迅速，需加入缓凝剂来延缓反应的进行，磷酸三钠先于硫酸钙反应生成难溶的磷酸钙，而磷酸钙解离出钙离子的速度慢，使置换反应速度随之变慢，以达到临床需要的操作时间。磷酸三钠的迟缓作用原理：2Na3PO4+3CaSO4=C

20、a3(PO4)2=3Na2SO4藻酸钾与硫酸钙的置换交联反应原理：KnAlg+CaSO4k 2SO4+CanAlg3、性能：1) 凝固时间：凝固时间是由藻酸盐与硫酸钙或者与水混合形成溶胶开始直到凝固作用发生的时间。若凝固时间过短，来不及操作，若凝固时间过长，患者感到不适，特别是一些敏感易呕吐的患者更为困难。藻酸盐印模材料的凝固时间，按美国牙医学会 ADA 标准规定，室温20 22 2 5min 凝固。影响凝固时间的因素：a) 温度：温度高，凝固快，温度低，凝固慢。b) 水分比例：稠厚快；稀薄慢。为保障性能一般不调整水分比例。c) 藻酸盐溶胶中缓凝剂的量。d) 搅拌的速度和时间：适度，既要均匀又

21、不破坏交联结构。e) 藻酸盐溶胶与胶结剂硫酸钙的比例：胶结剂多，凝固时间快，胶结剂少，凝固时间减慢。但是，若胶结剂与藻酸盐基质的比例差别过大，则影响印模的性能胶结剂增多，印模弹性降低，胶结剂减少，印模强度降低。2) 尺寸稳定性：由于水胶体凝胶的大部分体积是由水组成的，因而无论何种原因使水胶体中的水减少，就会出现凝胶裂隙。这种因凝胶水含量减少出现的凝胶裂隙现象，称为凝溢。反之，若凝胶吸收水分，就会膨胀。水胶体的这种因吸收水分产生的膨胀现象，称为渗润。渗润和凝溢是水胶体的特性之一。这种特性是印模凝胶尺寸不稳定的主要原因。所以切记： 及时灌模3) 流动性、弹性及强度：由于水胶体印模材料是溶胶状态放入

22、口腔，在口腔内逐渐由溶胶变为水胶体，具有良好的流动性。凝固后形成的水胶体凝胶具有弹性，可使印模顺利地从有倒凹的口腔内取出，而不致变形。强度(ADA 标准）不低于 0.35MPa.4) 印模清晰、准确、表面光洁：填料粒度小和氟化物的石膏促凝作用。4、使用方法：印模流程： 1)、取材料：用干净工具取适量印模粉，按 2 比 1 水粉比调配。2、搅拌方法：用调刀刀面向碗壁平压，向同一方向转动调拌碗，使之均匀无气泡。3） 、搅拌时间：30 45 秒。4） 、制取印模：做好准备工作。掌握几个时机，从调和开始计算，3-4 分钟开始凝固；胶凝后 4-8 分钟强度最大。取出时机胶凝后 2-3 分钟。5）灌注模型

23、：由高、开阔处开始，有效震荡，及时灌注。5、注意事项：1) 及时灌模2) 严格水粉比例3) 搅拌工具干燥清洁4) 选择适合的托盘5) 不宜长期贮藏。第三章模型材料讲授学时:4 小时课程目标:使学生掌握:a 概述部分;b 熟石膏的组成,凝固原理,性能,临床应用和使用注意事项;c 人造石的组成, 性能,制作方法及使用方法;d 超硬石膏的组成,性能,制作方法及使用方法;e 蜡的分类及口腔常用蜡使学生熟悉：耐高温模型材料讲授内容:一、概述分为制作工作模型和义齿塑形模型（义齿雏形）前者常用石膏；后者常用蜡分述如下：工作模型要求 1 比 1 即真实再现口腔组织的大小和形态，是成功制作修复体的第二部工序。理

24、想的模型材料应具备的性能：1) 良好的流动性和可塑性。(使用浆体制模)取材料 灌注模型制取印模搅拌2) 适当的凝固时间 30-60min 为宜。从混水到取出模型。3) 精确度高凝固后体积变化小，尺寸稳定，细节再现能力强。4) 抗压缩强度和表面硬度高，有一定的抗高温性能。5) 与印模材料及其它义齿塑形材料不发生化学反应，保持表面的光洁。6) 操作简便，取材方便，价格经济易推广。二、熟石膏石 膏 属 单 斜 晶 系 ， 解 理 度 很 高 ， 容 易 裂 开 成 薄 片 。 将 石 膏 加 热 至 100 200C， 失 去部 分 结 晶 水 ， 可 得 到 半 水 石 膏 。 它 是 一 种 气

25、 硬 性 胶 凝 材 料 ， 具 有 和 两 种 形 态 ， 都呈 菱 形 结 晶 ， 但 物 理 性 能 不 同 。 型 半 水 石 膏 结 晶 良 好 、 坚 实 ； 型 半 水 石 膏 是 片 状 并有 裂 纹 的 晶 体 ， 结 晶 很 细 ， 比 表 面 积 比 型 半 水 石 膏 大 得 多 。生 产 石 膏 制 品 时 ， 型 半 水 石 膏 比 型 需 水 量 少 ， 制 品 有 较 高 的 密 实 度 和 强 度 。 通常 用 蒸 压 釜 在 饱 和 蒸 汽 介 质 中 蒸 炼 而 成 的 是 型 半 水 石 膏 ， 也 称 高 强 石 膏 ； 用 炒 锅 或 回转 窑 敞

26、开 装 置 煅 炼 而 成 的 是 型 半 水 石 膏 ， 亦 即 建 筑 石 膏 。 工 业 副 产 品 化 学 石 膏 具 有 天 然石 膏 同 样 的 性 能 ， 不 需 要 过 多 的 加 工 。 半 水 石 膏 与 水 拌 和 的 浆 体 重 新 形 成 二 水 石 膏 、 在 干燥 过 程 中 迅 速 凝 结 硬 化 而 获 得 强 度 ， 但 遇 水 则 软 化 。石 膏 是 生 产 石 膏 胶 凝 材 料 和 石 膏 建 筑 制 品 的 主 要 原 料 ， 也 是 硅 酸 盐 水 泥 的 缓 凝 剂 。 石膏 经 600 800C 煅 烧 后 ， 加 入 少 量 石 灰 等 催

27、 化 剂 共 同 磨 细 ， 可 以 得 到 硬 石 膏 胶 结 料 （ 也称 金 氏 胶 结 料 ） ； 经 900 1000C 煅 烧 并 磨 细 ， 可 以 得 到 高 温 煅 烧 石 膏 。 用 这 两 种 石 膏制 得 的 制 品 ， 强 度 高 于 建 筑 石 膏 制 品 ， 而 且 硬 石 膏 胶 结 料 有 较 好 的 隔 热 性 ， 高 温 煅 烧 石 膏有 较 好 的 耐 磨 性 和 抗 水 性 。石膏是单斜晶系矿物，主要化学成分是硫酸钙（CaSO4） 。石膏是一种用途广泛的工业材料和建筑材料。可用于水泥缓凝剂、石膏建筑制品、模型制作、医用食品添加剂、硫酸生产、纸张填料、油

28、漆填料等。天然二水石膏（CaSO42H2O ）又称为生石膏，经过煅烧、磨细可得 型半水石膏（CaSO4 1/2H2O） ，即建筑石膏，又称熟石膏、灰泥。若煅烧温度为 190C 可得模型石膏，其细度和白度均比建筑石膏高。若将生石膏在 400-500C 或高于 800C 下煅烧，即得地板石膏，其凝结、硬化较慢，但硬化后强度、耐磨性和耐水性均较普通建筑石膏为好。石膏是一种天然矿物，主要化学成分是硫酸钙（CaSO 4*2H2O） 。称之为生石膏。熟石膏经开放式加热脱水，生成 CaSO4*1/2H2O,并经研磨成粉末状称石膏粉。110 120CaSO4*2H2O CaSO4*1/2H2O什么是开放式加热

29、 ? 如何理解 1/2 个 H2 O?将 石 膏 加 热 至 100 200C， 失 去 部 分 结 晶 水 ， 可 得 到 半 水 石 膏 。 它 是 一 种 遇水 可 发 生 胶 凝 的 材 料 ， 具 有 和 两 种 形 态 ， 都 呈 菱 形 结 晶 ， 但 物 理 性 能 不 同 。 型 半 水 石 膏 结 晶 良 好 、 坚 实 ； 型 半 水 石 膏 是 片 状 并 有 裂 纹 的 晶 体 ， 结 晶 很 细 ，比 表 面 积 比 型 半 水 石 膏 大 得 多 。 普 通 熟 石 膏 多 含 型 半 水 石 膏 。【 一 】 熟 石 膏 的 组 成 ：半水石膏（CaSO 4*1

30、/2H2O）：8085生石膏（CaSO 4*2H2O）： 58无水石膏（CaSO 4） 58杂质 4【二】 影响熟石膏质量的因素：1) 生石膏的品位2) 加工工艺：控温的精度和时间3) 提高模型强度的方法：改进工艺改用石膏硬化剂代替水进 行调和。【三】 使用方法及凝固的时间方法：水粉比为：2：1，先取水，后将石膏粉投入水中，均匀混合。振荡灌模凝固时间：初凝,15min,石膏变稠失去表面光泽和可塑性。基本凝固,1 小时完全凝固：24 小时【四】 凝固原理：水化反应容差原理：熟石膏的溶解度为：0.9g生石膏的溶解度为：0.2g以生石膏为结晶析出的中心称为结晶核，结晶核的数量影响石膏的凝固速度。半水

31、石膏的水化与凝结硬化 建筑石膏和高强石膏的主要成分分别为 型半水石膏和 型半水石膏，它们与水拌合后；半水石膏将重新水化生成二水石膏，放出热量并凝结硬化成具有一定强度的硬化体。 半水石膏加水后首先溶解，然后水化生成二水石膏；由于二水石膏的溶解度比半水石膏的溶解度低，所以，二水石膏以胶体微粒从过饱和溶液中析出。因二水石膏的析出，破坏了半水石膏溶解的平衡，半水石膏继续溶解和水化。如此不断地进行着半水石膏的溶解和二水石膏的析出，直到半水石膏全部耗尽为止。在以上过程中，石膏浆体中的自由水分因水化和蒸发而逐渐减少，浆体逐渐变稠。并失去可塑性，这一过程称为凝结。其后。浆体继续变稠，二水石膏逐渐凝聚成为晶体，

32、并逐渐长大、共生和交错生长，形成结晶结构网。在这个过程中，浆体逐渐变硬，强度不断增长，形成具有一定强度的硬化体，直到完全干燥，强度才停止增长。这一过程称为硬化。 半水石膏水化反应的理论需水量仪为其重量的 18.6，在使用中为了使浆体具有足够的流动性。通常的加水量远大于理论需水量：因此，硬化石膏浆体中含有大量孔隙。建筑石膏中的 型半水石膏多为片状、有裂隙的晶体，晶粒细小，比表面积大，拌制石膏浆体时，需水量达 6080，因此硬化后的孔隙率大，强度较低。而高强石膏中的。型半水石膏结晶良好、晶粒粗大，比表面积小，调制成可塑性浆体时，需水量约为 3545，硬化后的孔隙率较小，因而具有较高的强度。反应方程2（CaSO 4*1/2H2O）+3H 2O 2(CaSO4*2H2O)+Q2145.14 318100 x计算可知每 100 克熟石膏水化反应需 18.6ml实际混水量为 50ml,多出近两倍，凝固早期含水量多强度低，游离水水蒸发后石膏制品强度提高，再度沁水后石膏变软强度下降。游离水挥发后留下的孔隙是熟石膏强度不高的主要原因。