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耐磨且对于对颌牙友好的高透明度氧化锆

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具备优异的机械性能和生物相容性的氧化锆与CAD/CAM技术的长足发展相结合,使得这种陶瓷成为一种越来越受欢迎的义齿材料。

通过与各种添加剂(金属)的合金化,可以在室温下稳定氧化锆,并在相变中硬化,从而提高强度,具体情况取决于稳定剂的类型和含量。

传统的牙科用氧化锆通常以“高强度”著称(~1,000MPa),一般含有3mol%的氧化钇,经常被称为3Y-TZP(3mol%钇稳定四方多晶氧化锆)。

尽管近年来已经有所改善,但3Y-TZP修复体的半透明性仍相对较差,并且经常需要用玻璃陶瓷进行饰面。

为了避免饰面陶瓷在双层修复体系统中发生早期崩裂,并通过用光固化复合树脂水门汀的粘接固定来实现微创牙釉质预备,单层全解剖陶瓷修复体成为了明显趋势,这增加了对高透明度氧化锆陶瓷的需求。

改善含氧化钇的氧化锆半透明性最有效的方法是,通过引入光学各向同性的立方相氧化锆,以及较少双折射的四方相氧化锆来增加氧化钇含量,同时通过第二晶相(诸如氧化铝颗粒和孔隙)最小化光散射。

近期已有牙科材料制造商开发出以较高氧化钇含量(例如4或5mol%)稳定的氧化锆陶瓷。
 

该体外研究旨在评估三种分别含3,4,5mol%氧化钇稳定的氧化锆陶瓷的二体磨损,并将其与二硅酸锂玻璃陶瓷的磨损性能进行比较。

由三种类型氧化锆陶瓷和一种二硅酸锂玻璃陶瓷制成的16个矩形样本,放在咀嚼模拟器内(2kg垂直负载,2.1Hz),在90°C水浴中进行1.2x106个咀嚼模拟循环(约7天),以球板模式(Ball-on-Plate-Modus)对模拟对颌牙的块滑石(Steatite)进行抛光,并动态加载。

在磨损测试之前和之后进行表面粗糙度测量。

用非接触式3D轮廓仪扫描磨损痕迹,并通过“对颌牙”磨损叠加来确定。

使用电子扫描显微镜为磨损表面成像。

使用X射线衍射仪(x-raydiffraction)和拉曼显微光谱仪(MicroRamanSpectroscopy)来表征氧化锆陶瓷磨损和未磨损区的相变和应力状态。
 

不考虑断裂韧性、强度和对老化的敏感性,三种氧化锆陶瓷显示出相近的有限磨损,并且比二硅酸锂玻璃陶瓷更耐磨。

所有测试的氧化锆陶瓷均显示出无明显裂纹的磨料磨损(abrasivewear);而疲劳阈值较低且对表面溶解敏感性较高的玻璃陶瓷则表现出明显的磨料磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损。

三种氧化锆陶瓷都显示出比玻璃陶瓷少的“对颌牙”磨损,并且它们之间没有发现显著性差异。

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