牙科CAD-CAM系統(tǒng)可切削氧化鋯的性能研究.pdf

1、近年來，口腔修復醫(yī)生和患者對牙齒美學修復的要求越來越高，從而使得以ZrO2為代表的全瓷修復材料得到了更多的認可和臨床應用。優(yōu)秀的仿真美學效果，極佳的生物安全性，高強度的牙科生物陶瓷材料和更先進的計算機輔助設計和制作義齒加工技術逐步應用到口腔修復領域，體現(xiàn)了其強大的生命力和廣泛的應用前景。以前應用于臨床的玻璃陶瓷基的全瓷修復材料雖然美觀性較好，但是其脆性大的缺點極大的阻礙了其應用和發(fā)展，而ZrO2陶瓷的出現(xiàn)解決了這些臨床應用中的難題。Zr

2、O2以其高強度和高韌性，可以應用于口腔任何區(qū)域的修復工作，可以完美的替代金屬材料進行修復治療。但是ZrO2全瓷冠在臨床應用過程中也暴露了一些問題，例如崩瓷，內冠折裂、邊緣不密合等。與金屬烤瓷冠相比，臨床崩瓷的發(fā)生率較高。文獻回顧10年的崩瓷發(fā)生率為25％，處于一個相當高的失敗水平。ZrO2全瓷冠崩瓷發(fā)生的時間點多在戴用后2-3年的使用期內。它的崩瓷的情況與其它幾種玻璃基陶瓷冠瓷有較大區(qū)別。因此本研究的關注點是在ZrO2陶瓷與表面飾瓷雙層

3、瓷界面的粘結性能及其影響因素上。從目前的國內外研究看，相關的因素龐雜，但公認的關鍵因素是ZrO2內冠表面的表面飾瓷缺少足夠的內冠支撐、ZrO2與表面飾瓷之間彈性模量和斷裂韌性的不匹配、氧化鋯與表面飾瓷熱膨脹的失匹配以及表面飾瓷的粘彈性所產生的殘余應力有關聯(lián)。在表面飾瓷層的整體殘余應力與外加載荷的疊加可能是表面飾瓷發(fā)生崩瓷的重要原因。目前，ZrO2與表面飾瓷的結合機理還是不太清楚，掌握雙層瓷的界面結合機理對于新材料的研發(fā)和修復體的結構設計

4、成功率會有很大的幫助。
　　低溫時效會降低3Y-TZP陶瓷的抗彎強度已經成為國內外研究人員的共識。也有研究發(fā)現(xiàn)，在較長時間的低溫時效之后，3Y-TZP陶瓷的表面單斜相含量有所升高，但是抗彎強度并沒有顯著變化。這可以從兩個方面解釋這一現(xiàn)象:一、相變量太少，僅在材料表層，還沒有達到使3Y-TZP陶瓷抗彎強度下降的程度。只有大量四方相轉變?yōu)閱涡毕鄷r，3Y-TZP陶瓷的抗彎強度才會顯著下降;二、t-m相變產生的體積膨脹會在3Y-TZP陶瓷

5、表面形成壓應力層，能夠抵消3Y-TZP陶瓷表面的微裂紋等缺陷對抗彎強度的危害，有利于提高其抗彎強度。但還需要更深入地研究低溫時效對3Y-TZP陶瓷抗彎強度的影響規(guī)律和機制。以3YS-E為實驗材料，我們深入研究了低溫時效對3Y-TZP陶瓷抗彎強度的影響規(guī)律和機制，這對于3Y-TZP陶瓷在口腔應用的遠期成功率具有重要意義。所獲得的結果比較清晰的回答了ZrO2基底可能發(fā)生斷裂的時機，對牙科ZrO2陶瓷基底的表面飾瓷表面和粘接面的處理具有重要的

6、指導意義，具體結論如下:
　　(a)表面單斜相含量與相變深度的關系:低溫時效時t-m相變從3Y-TZP陶瓷表面向內部進行，當相變深度超過X射線穿透深度時，X射線衍射分析測得的表面單斜相含量保持恒定，而實際上相變仍在向材料內部擴展。
　　(b)低溫時效產生的相變層的斷裂過程主要是沿晶斷裂方式（相變層晶粒清晰，顆粒感強），而未相變部分（未相變的區(qū)域比較模糊，幾乎看不到規(guī)則的晶粒）則以穿晶斷裂為主，沿晶斷裂吸收能量小于穿晶斷裂，因

7、此相變層在彎曲過程中容易產生微裂紋，對3Y-TZP陶瓷的抗彎強度起破壞作用。
　　(c)低溫時效對抗彎強度存在兩方面的影響:當表面單斜相含量較少時，相變產生的體積膨脹和表面壓應力能夠使3Y-TZP陶瓷表面的裂紋和孔洞等缺陷縮小甚至彌合，提高3Y-TZP陶瓷的抗彎強度;當時效產生較大量的表面單斜相時，由于相變層內存在大量微觀缺陷，晶體疏松，晶界強度低于未時效區(qū)域，相變層以沿晶方式斷裂，對3Y-TZP陶瓷的抗彎強度起到破壞作用。因此，

8、抗彎強度隨表面單斜相含量的增加而呈先升后降的趨勢。
　　氧化鋯作為基底材料被越來越多的應用于口腔修復臨床治療，因其具有優(yōu)秀的生物安全性，可與金屬媲美的強度，極佳的美學仿真效果而得到廣大患者和醫(yī)師的青睞。但目前的可切削氧化鋯材料也存在一些問題，如燒結工藝繁冗，材料的可切削性能不佳等。最突出的是燒結收縮率較大，燒結結晶工藝要求專用高溫燒結爐，時間較長，溫控程序復雜，并且燒結4個以上單位長橋時極易發(fā)生變形，從而導致精度降低，甚至臨床失敗