純鈦烤瓷的基礎研究.pdf

1、金屬烤瓷修復基底冠普遍使用的鎳鉻合金對人體有潛在毒性，抗腐蝕能力較低。金合金基底冠雖好，但價格高昂，難以普及。鈦金屬生物相容性優(yōu)異，價格適中，鈦烤瓷修復既美觀又安全。雖然國際上已有幾個品牌的鈦瓷產(chǎn)品，但其結合強度尚不理想，且價格昂貴，難以推廣應用。本研究在課題組已成功開發(fā)鈦粘結瓷和鈦遮色瓷的基礎上，進行了配套的低熔點低熱膨脹系數(shù)的鈦體瓷的研制，同時對鈦瓷結合機理進行了探討，為進一步加強鈦瓷結合強度奠定基礎，為我國鈦瓷修復體的廣泛應用創(chuàng)造

2、條件。具體研究結果如下： 1. 以硅酸鹽玻璃系為基料，通過添加堿金屬氧化物使硅氧網(wǎng)絡發(fā)生斷裂，出現(xiàn)非橋氧，硅氧四面體失去原有的完整性和對稱性，使玻璃熔點降低； 通過調整SiO2的含量、混合堿效應以及Al2O3和B2O3的補網(wǎng)作用來對抗加入堿金屬后玻璃力學性能的下降以及熱膨脹系數(shù)的升高，保證了玻璃獲得足夠的強度以及與自研鈦遮色瓷相匹配的低熱膨脹系數(shù)。通過電鏡觀察和X射線衍射分析可以確定GGL鈦體瓷為不含晶體的均質玻璃體，

3、這與實驗中選做參照的兩種國外同類產(chǎn)品相似；自研鈦粘結瓷和遮色瓷的平均熱膨脹系數(shù)分別為8.29× 10-6/℃和8.9×10-6/℃，本實研制的GGL體瓷的平均熱膨脹系數(shù)為8.1× 10-6/℃，與上述的內部瓷層相匹配，冷卻過程中引起的殘余應力在可接受范圍內； 所獲得的自研鈦瓷粉三點彎曲鈦瓷結合強度為36.42±1.05Mpa，與選做參照的Super porcelain TI-22相似。 2. 通過觀察在不同燒

4、結氣氛、燒結溫度和燒結時間中GGL鈦體瓷的力學性能和燒結性能的變化，對其燒結工藝進行了優(yōu)化，初步確定其燒結工藝為真空環(huán)境下760℃燒結3min。在此條件下GGL鈦體瓷的的抗彎強度、斷裂韌性和維氏硬度分別為85.24±1.82Mpa、1.03±0.04Mpa/m1/2和412.80±13.83kgf/mm2，這些瓷粉基本性能已經(jīng)達到或超過國外同類產(chǎn)品水平。 3. 實驗還觀察了自研系列鈦瓷粉與鈦的結合強度在pH2.7、pH7.0/

5、F-100 ppm和pH2.7/ F-100 ppm的人工唾液中，37℃條件下浸泡1 小時、1天、7天和30天的變化，初步觀察了口腔應用氟制劑對鈦瓷修復體的影響。 實驗結果顯示在pH2.7/ F-100 ppm條件下，自研鈦瓷粉與鈦的結合強度在7天時有所降低（24.68±2.05 Mpa），但同樣條件下在1 天之內鈦瓷結合強度并未發(fā)生降低。口腔使用含氟制劑后24h唾液中的氟離子濃度基本降低至0，因此初步說明戴用鈦瓷修復體的患者

6、可以放心使用氟制劑牙膏。 4. 在以上研究的基礎上，為進一步加強自研系列鈦瓷粉鈦瓷結合強度以及探討鈦瓷結合機理，對自研鈦粘結瓷中Sn元素的含量進行了調整，通過鈦瓷結合強度測定、界面形貌觀察以及界面元素分析的實驗結果，證明粘結瓷中SnO2含量的改變，可影響鈦瓷結合強度以及鈦瓷界面的元素分布，當粘結瓷中SnO2含量為15％時鈦瓷結合強度最高，可達39.46±1.20 Mpa，鈦瓷界面出現(xiàn)高Sn含量的小球，認為Sn元素可能在鈦瓷結合

7、中起到一定的作用。 5. 為進一步觀察Sn元素在鈦瓷界面間的作用，應用溶膠-凝膠技術在鈦瓷界面間引入Sn2+離子。通過差熱失重分析、X射線衍射分析以及紅外光譜分析，對引入鈦表面的SnO凝膠膜在不同熱處理溫度下的性質進行了分析，表明熱處理高于500℃后，SnO凝膠膜化學組成不再發(fā)生變化，全部轉化為SnO2； 熱處理溫度為300℃時SnO凝膠中的已經(jīng)形成，由四方相SnO和四方相SnO2組成，認為300℃是SnO凝膠膜最適