低熔纯钛用体瓷的研制及其性能研究.pdfVIP

郭立童 等 ：低熔纯钛用体瓷的研制及其性能研究 低熔纯钛用体瓷的研制及其性能研究 郭立童 ，石 瑶 ，邓长城。，刘 杰 ，田军隆 ，张晓彬 ，郭天文 (1．中国矿业大学 机 电工程学院，江苏 徐州 221116；2．中国矿业大学 材料科学与工程学院，江苏 徐州 221116； 3．73909部队 火炮教研室 ，江苏 徐州 221004；4．第四军医大学 ，陕西 西安 710032) 摘 要 ： 采用硼硅酸盐玻璃体 系制备低熔钛专用体 在钛金属冠上熔覆的钛瓷应该包括粘结瓷、遮色 瓷，研 究 了体 瓷组成与热膨胀 系数 的关 系，并采 用 瓷和体瓷 3个基本组成部份 ，以达 到与钛合金合适 的 XRD和细胞毒性实验分别研 究 了钛体瓷的晶相组成 物理化学性能匹配，以及牙齿 咀嚼功能与美学功能 的 和生物相容性。结果表明，钛体瓷为不含 晶体 的均质 要求 。其 中体瓷作为粘结瓷和遮色瓷之后熔 附的第三 玻璃体 ，其热膨胀 系数随 SiO。含量的增加而减小；通 层 ，其热膨胀系数应低于遮色瓷 ，并应具备一定的强度 过对 比两种配方的烧结温度与力学性能，最终确 定体 和半透性 ，硬度要与天然牙齿相当，从而起到咀嚼功能 瓷配方和烧结工艺：自制钛体瓷的烧 结温度为 760℃， 与美观的效果。 抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度分别为 (85±4．07) 在前期研究中，本文作者所在课题组 已成功研制 MPa、(1．44士0．04)MPa／m 和 (3904±21．71)MPa／ 出钛专用粘结瓷、遮色瓷瓷粉 (其热膨胀 系数分别为 mm ，硬度稍高于天然牙釉质。xRD结果表 明自制钛 9．1和 8．9×10 ／~c)。本文选用硼硅酸盐玻璃体系 体瓷为不含晶体的均质玻璃体；细胞毒性为 0级，对细 制备低熔钛专用体瓷，研究了体瓷组成与热膨胀系数 胞无抑制作用，可望进一步应用于临床修复。 的关系 ，并按照 ISo标准要求采用细胞毒性和溶血实 关键词 ： 钛 ；体瓷 ；生物相容性 ；牙科材料 验研究了钛体瓷 的生物相容性[6]。硼硅酸盐玻璃具 中图分类号 ： R783．1 文献标识码 ：A 有许多优 良的性能，如 良好 的热稳定性 、化学稳定性 、 文章编号：100]一9731(2012)14—1913—03 机械性能、工艺性能和光学性能等_1，BO。以硼氧 四 ． 一 面体 的形式进人玻璃结构 ，可同时降低玻璃 的热膨胀 一 系数和熔融温度 ，对于研制低熔点 、低膨胀 系数的钛专 由于钛具有优异 的生物相容性和耐腐蚀性 ，良好 用体瓷非常重要 。 的机械性能以及较低的价格 ，在 口腔种植和修复领域 ， 得到了广泛 的应用 引。钛烤 瓷既利用 了钛金属 的优 皑 点，同时又美观、耐用 ，近年来受到研 究者 的广泛关 2．1 体瓷配方设计 注口]。但 由于钛 的热 膨胀系数 ((9．4～10．0)× 玻璃的热膨胀系数可 以通过加和法进行计算 ，如 10 ／℃)远低于金合 金和镍 铬合 金 ((14～ 15)× 式 1所示。 10 ／℃)，钛与传统烤瓷粉 的膨胀系数相差很大，瓷层 一OZl声 十a。 + …… (1) 因此会受到较大的拉应力而发生断裂 ；同时钛 的高度 式中咖 a……为该组分的热膨胀计算系数 (见表 亲氧性使钛在超过 800℃时的氧化膜厚度急剧增加 ， 1)，P 。……为玻璃中各氧化物组分的质量百分含量。 导致钛瓷间的结合强度下降，达不到临床要求 ]。因 根据体瓷的基本性能要求 ，结合热膨胀系数设计 此需要制备低熔点、低膨胀系数 的钛烤瓷专用瓷粉与 原则 (8．1×1