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兼具临床椅旁可加工性及优异生物力学性能的新型纳米晶齿科氧化锆
作者: 李宇琪
单位: 北京大学口腔医院

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。

关键词: 齿科材料;氧化锆;椅旁加工;力学性能;半透性;生物相容性
来源:中华口腔医学会口腔修复学专业委员会第19次口腔修复学学术会议