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国产RF型氧化锆陶瓷与国外同类产品相关性能的对比研究

作　者: 秘婷婷
导　师: 何惠明；吴国锋
学　校: 第四军医大学
专　业: 口腔临床医学
关键词: 氧化锆陶瓷可切削性能线收缩率热膨胀系数力学性能显微结构
分类号: TQ174.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

可切削氧化锆陶瓷集金属与陶瓷材料的优点于一身,如:良好的生物相容性、优良的美学性、较高的力学性能等;并且采用先进的CAD/CAM加工方式制作修复体,在减轻了技师的劳动强度的同时显著的提高了生产效率。正是由于可切削氧化锆陶瓷在性能以及加工方法方面的优势,推动了氧化锆陶瓷在口腔修复领域的发展。现在市面上已经有超过十种可切削氧化锆陶瓷商品,但绝大数为进口产品,不仅费用高,而且需购置配套的CAD/CAM系统来加工,因此不利于在我国临床上推广普及。而国内学者研发出的一些可切削氧化锆陶瓷,性能还有待提高,也未见其具体的临床应用报道。本课题组与深圳金悠然科技有限公司联合研发了一种RF型氧化锆陶瓷,采用“CAD/CAM系统加工—致密烧结—上饰瓷”工艺制备修复体。本课题组前期已对RF型氧化锆陶瓷生物相容性及放射安全性进行研究,结果表明RF型氧化锆陶瓷具有良好的生物学性能,且RF型氧化锆陶瓷的放射安全性能够满足国家标准,可以作为临床应用的口腔材料。本实验对RF型氧化锆陶瓷的可切削性能、收缩性能,以及烧结后RF型氧化陶瓷的物理性能和力学性能进行了研究,为RF型氧化锆陶瓷的临床应用提供实验依据。同时以两种应用广泛的国外同类产品作为对比,来评价RF型氧化锆陶瓷各方面的性能,以期替代进口产品,降低成本,拓展国产氧化锆陶瓷应用的市场。研究内容与方法:（1）通过测量可加工指数、记录切削时间、观察切削冠表面情况,来综合评价RF、YZ、ZirCAD三种氧化锆陶瓷的可切削性能,并采用扫描电镜与能谱分析仪分析三种陶瓷的结构。（2）采用数显游标卡尺测量RF、YZ、ZirCAD三种氧化锆陶瓷试件烧结前后的长度,计算三种陶瓷的线收缩率。（3）采用阿基米德原理测量烧结后的RF、YZ、ZirCAD三种氧化锆陶瓷的密度,并用热膨胀仪测量三种陶瓷的热膨胀系数。（4）对RF、YZ、ZirCAD三种氧化锆陶瓷的硬度、断裂韧性、弯曲强度分别进行测量,对三种陶瓷的力学性能进行分析。再结合XRD及扫描电镜分析方法,讨论三种陶瓷显微结构与力学性能的关系。研究结果:（1）RF、YZ、ZirCAD三种氧化锆陶瓷的可加工指数分别为:（2.88±0.02）μm^1/2、（2.90±0.02）μm^1/2、（2.82±0.03）μm^1/2;切削时间分别为:（512±1.82）S、（510±1.92）S、（517±1.92）S,RF、YZ的切削时间和可加工指数无显著差异（P>0.05）,与ZirCAD有差异（P<0.05）。三种陶瓷切削后所形成的基底冠,表面光滑,均无裂纹,无崩裂现象。综合上述三方面因素,表明RF、YZ、ZirCAD三种氧化锆陶瓷均匀具有良好的可切削性,其中RF型氧化锆陶瓷与YZ氧化锆陶瓷可切削性能相当,ZirCAD氧化锆陶瓷性能略逊于上述两种陶瓷。（2）RF、YZ、ZirCAD三种陶瓷间的线收缩率分别:（19.88±0.17）%、（20.00±0.20）%、（20.10±0.21）%,三种陶瓷试件光滑、无形变。表明可以通过计算来控制RF型氧化锆陶瓷的收缩,以获得适合性较好的修复体内冠。（3）RF、YZ、ZirCAD三种陶瓷烧结后的密度值为（6.02±0.02）g/cm³、（6.03±0.03） g/cm³、（6.03±0.02） g/cm³,表明三种陶瓷根据其烧结制度均可达到致密烧结。RF型氧化锆陶瓷执膨胀系数为10.5×10^-6/℃,与YZ陶瓷相同,略低于ZirCAD氧化锆陶瓷(10.8×10^-6/℃),说明适合于YZ、ZirCAD氧化锆陶瓷的饰瓷基本也可用于RF氧化锆陶瓷。（4）RF、YZ、ZirCAD三种氧化锆陶瓷烧结后的硬度分别为（12.93±0.38）GP、（13.04±0.39）GP、（13.11±0.16）GP;断裂韧性分别为（5.59±0.07）MP·m^1/2、（5.61±0.09） MP·m^1/2、（5.61±0.07）MP·m^1/2;弯曲强度分别为（1083.41±103.81）MPa、（1106.97±224.64） MPa、（1066.82±240.92） MPa。三者的硬度、断裂韧性、弯曲强度均在统计学上无显著差别（P>0.05）。综合上述各方面研究表明国产RF型氧化锆陶瓷不仅可以满足CAD/CAM加工和临床使用的要求,并且达到国外同类先进产品的水平。相比国外产品,RF型氧化锆陶瓷成本低廉,其临床应用前景更为广阔。

全文目录

缩略语表  6-7
中文摘要  7-10
英文摘要  10-14
前言  14-16
文献回顾  16-36
  一、牙科全瓷材料的概况  16-18
  二、牙科可切削氧化锆陶瓷的概况  18-27
  三、可切削氧化锆陶瓷的研究进展  27-36
第一部分 RF 与 YZ、ZIRCAD 氧化锆陶瓷烧结前相关性能的对比研究  36-48
  实验一 RF 与 YZ、ZIRCAD 氧化锆陶瓷可切削性能的对比研究  36-45
    1 材料及设备  37
    2 方法  37-39
    3 结果  39-42
    4 讨论  42-44
    5 结论  44-45
  实验二 RF 与 YZ、ZIRCAD 氧化锆陶瓷收缩性能的对比研究  45-48
    1 材料及设备  45
    2 方法  45-46
    3 结果  46-47
    4 讨论  47
    5 结论  47-48
第二部分 RF 与 YZ、ZIRCAD 氧化锆陶瓷烧结后相关性能的对比研究  48-61
  实验三 RF 与 YZ、ZIRCAD 氧化锆陶瓷物理性能的对比研究  48-53
    1 材料及设备  49
    2 方法  49-50
    3 结果  50
    4 讨论  50-52
    5 结论  52-53
  实验四 RF 与 YZ、ZIRCAD 氧化锆陶瓷力学性能的对比研究  53-61
    1 材料及设备  53
    2 方法  53-55
    3 结果  55-58
    4 讨论  58-60
    5 结论  60-61
小结  61-63
参考文献  63-73
附录  73-74
个人简历和研究成果  74-75
致谢  75

国产RF型氧化锆陶瓷与国外同类产品相关性能的对比研究

内容摘要

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