摘要
针对当前主流钇稳定氧化锆(3Y-TZP)存在的烧结时间长、断裂韧性不足、易低温老化及椅旁可加工性差等问题,本研究旨在开发一种兼具优异力学性能、高透明度、卓越长期稳定性及良好生物相容性的新一代牙科修复用氧化锆材料。
本研究采用钙(Ca)作为稳定剂,设计并制备了纳米晶牙科氧化锆(Ca-TZP)。创新性地采用高速烧结技术,将总烧结时间控制在20分钟以内,以抑制CaO-ZrO2的相分离。通过系统表征其微观结构、力学性能、光学性能、抗低温老化性能、可加工性及生物相容性,并与传统3Y-TZP进行对比。同时,模拟临床椅旁CAD/CAM工作流程制作单冠,以评估其临床加工适用性。
所制备的Ca-TZP材料呈现出精细的纳米晶微观结构。测试结果表明,该材料在多个方面均优于传统3Y-TZP:光学透明度显著提高;强度、压痕断裂韧性和相稳定性全面提升;展现出近乎完全的抗低温老化能力;同时具备优异的可加工性和生物相容性。模拟椅旁制作的Ca-TZP单冠,其力学强度与失效模式均优于3Y-TZP对照组。
本工作成功开发的新型纳米晶钙稳定氧化锆,通过高速烧结工艺,有效解决了传统材料的诸多瓶颈问题。该材料集优异的生物力学性能、卓越的美学效果、高效的椅旁加工适应性及出众的长期稳定性于一身,展现出作为下一代高性能牙科修复材料的巨大潜力,为推进牙科临床修复技术的革新提供了强有力的材料解决方案。
