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1、第25卷第4期摩擦学学报Vol25,No42005年7月TRIBOLOGYJuly,2005天然牙和牙科材料的摩擦学研究现状与进展熊菲,周新聪,李爱农,严新平(武汉理工大学可靠性工程研究所,湖北武汉430063)摘要:评述了口腔摩擦学系统的特征与参数、口腔磨损环境以及天然牙和牙科材料的磨损机理,简要介绍了目前国内外关于天然牙和牙科材料的磨损性能测量方法以及口腔磨损环境模拟测试系统的研究现状,指出今后在考虑化学环境和各种力等因素协同作用条件下,应加强牙科材料的磨损机理、磨损预测模型及其标准的实验方法和模拟系
2、统的建立等方面的研究.关键词:天然牙;牙科材料;磨损机理中图分类号:R783.1;TH117.3文献标识码:A文章编号:1004-0595(2005)04-0379-06[4]生物摩擦学是一门新兴的边缘和交叉性学科,需度上他们主观定义了每个阶段的分界线.要运用物理、化学、数学、材料科学与工程等方面的知咀嚼运动的速度通常定义为下颚接近或远离上[1][5,6]识来分析、研究和解决生物医学问题.除了人工关颌时的速度.Murphy等测量出该速度分别处于节和心脏瓣膜等为代表的生物摩擦学的主要研究领54.2～101.
3、3mm/s和110mm/s(SD±38).域以外,口腔种植牙作为普遍人工器官之一,同样引1.2天然牙咬合面的力学参数起人们的高度重视.目前,种植牙面临的最普遍问题严格说来,在摩擦磨损试验中以接触应力来定义就是松动和断裂,而且对于修复后的天然牙也常出现负荷更具有科学性.但是到目前为止,由于天然牙形[2]牙科修复材料脱落的现象,其失效机理尚未弄清.状的复杂性和咀嚼运动的不规则性,还没有获得有关因此,深入研究牙科材料的磨损机理有助于选择和开天然牙接触应力的满意结果,关于接触应力的报导也[7][8]发新的生物及机
4、械性能优异的口腔修复材料.大不相同.比如,Jahnmir对天然牙咬合面的力本文作者综合介绍了国内外学者对于口腔牙科学参数进行的测量结果为:接触载荷1～700N(咀嚼材料磨损机理的研究进展情况,分析了口腔内磨损环载荷为6～130N,接触应力为200MPa),加载频率境和系统特征与参数,介绍了模拟人类口腔环境的磨为1～1500cycles/d,滑动距离30km/50y(0.5～[9]损试验机.1.0mm/cycle;0.6km/y);Dowson测得口腔内的[7,10]正常咀嚼咬合力则处于3～36N以内;而H
5、u等1口腔摩擦学系统的特征及力学参数采用的咀嚼应力值为0.8～1.75MPa,并且认为天然1.1咀嚼参数牙咬合面的接触应力曲线可大致以正弦函数的正半咀嚼是口腔最重要的功能之一,咀嚼功能是通过周来描述,其周期为0.25～0.33s.咀嚼运动实现的.天然牙在口腔中的运动实际上就是1.3口腔内的磨损环境参数咀嚼运动的一部分.Murphy根据电影摄影法总结了口腔系统环境十分复杂,除本身温度和口腔内的额面咀嚼运动模式图,并将其分为6部分,即准备期唾液外,人体摄取的食物浆质也对植入的牙科材料起(开口)、与食团接触期、
6、压碎食物期、牙齿接触期、牙到重要作用,这些因素直接或间接地影响着牙科材料齿接触滑动期和正中牙合停留期.但其缺乏明确的客的磨损程度和使用寿命.[3]观标志,因此有一定的误差.还有学者将咀嚼运动许多学者通过试验测定了口腔内的温度,但测量[11]循环分成2个阶段(开口-闭口)、3个阶段(开口-咀嚼值相差很大,如Palmer等测出口腔内温度为0～[12]-闭口)或4个阶段(慢速开口-快速开口-快速闭口-力67℃,而Michailesco等测量值为17～47℃.Jah-[8]量冲击),这些分类方法同样存在不足,因为
7、在某种程nmir的测量值为-10～50℃.收稿日期:2004-10-25;修回日期:2004-12-03/联系人周新聪,e-mail:zhouxincong@hotmail.com.作者简介:周新聪,男,1964年生,博士,教授,目前主要从事设备诊断及材料摩擦学研究.380摩擦学学报第25卷人体口腔内的唾液主要起润滑口腔和成形食物物中的颗粒或牙膏造成.在某一特定的牙齿表面,磨的作用.另外,还对天然牙的修复物质也有表面弱化损可能由于其中的1种类型引起(例如牙齿接触面的[8][10]的作用.Jahnmir测出
8、的口腔唾液pH值为1～9.三体磨损),也可能是2种类型共同作用的结果.也当食物在上、下齿的咬合面被压碎时,固体颗粒有学者提出在考虑两体磨损的同时也应考虑冲击磨将在咬合表面出现侵蚀和磨损,同时由于腐蚀因素的损.由于冲击应力在材料表面产生微裂纹,从而在材存在,水对树脂材料也有降解作用.同时,由于树脂基料的近表面形成网状裂纹而导致材料的脱落,这些脱[20]质与填充颗粒的保护膜都被破坏,水也能够引起二者落的颗粒有可能促成材料间的三体磨
