牙科CADCAM用玻璃渗透氧化铝陶瓷的着色研究

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1、第四军医大学博士学位论文牙科CAD/CAM用玻璃渗透氧化铝陶瓷的着色研究姓名：伊元夫申请学位级别：博士专业：口腔临床医学（修复学）指导教师：王忠义2003.4.1第四军医大学博士学位论文前言随着现代科技和材料科学的高速发展，口腔修复体的cAD／cAM技术以方便快捷、准确可靠而深受广大牙科医师和消费者的青睐，与之配套的可切削修复材料也成为研究的热点。目前这类材料主要有陶瓷、树脂及金属等，而全瓷材料作为较新的口腔修复材料具有优越的生物相容性、耐腐蚀性和耐磨损性，它的独特的美学性能是金属材料和其它高分子材料无法比拟的。但常用的牙科可切削

2、陶瓷材料不同程度上存在着强度低、韧性差等缺点，所以在用作牙科修复体(尤其是后牙修复体)时受到很大限制。1987年，Tyszblat发明了玻璃渗透技术制备高强度的氧化铝玻璃复合材料修复体，1997年，Bind]将CAD／CAM技术和玻璃渗透技术结合起来，采用CerecII型CAD／CAM机器将预成的多孔氧化铝陶瓷基块加工成基底冠，然后用In-Ceram技术完成了全冠的制作，简化了常规玻璃渗透技术的复杂性，提高了修复体加工的自动化水平，为全瓷修复体的成型和高强度全瓷冠桥的制作提供了一个新的技术路线。鉴于此，在第四军医大学和清华大学对这

3、种修复体制作技术进行了长期的合作研究。在前期工作中。完全确定了制各多孔氧化铝陶瓷基块的工艺过程，制备出的多孔氧化铝基块经玻璃渗透后所获得的复合材料的各项力学性能指标均达到了国际同类产品的水平，但是渗透铝瓷萋底的颜色闯惩还是没有得到很好的解决。本课题目的在于解决渗透铝瓷着色的闯题。探熹出渗透铝瓷基底与表面饰瓷具有良好颜色匹配性的解决方案，使CAD／CAM用玻璃渗透氧化铝陶瓷达到临床应用水平。第四军医大学博士学位论文牙科CAD／ClOt用玻璃渗透氧化铝陶瓷的着色研究中文摘要／L将口腔修复体CAD／CAM技术和玻璃渗透技术结合起来，制作

4、高强度玻璃渗透铝瓷修复体，为修复体的自动化加工和高强度全瓷冠桥的制作开辟了一条新的途径4本研究在已经取得的高强度牙科CAD／CAM用多孔氧化铝材料的研究成果基础上，重点解决玻璃渗透铝瓷着色的问题。研究了不同着色金属氧化物对渗透玻璃及渗透铝瓷的着色规律，探索了渗透铝瓷基底与表面饰瓷具有良好颜色匹配性的解决方案，针对颜色匹配的关键问题——基底材料的明度，经过优选着色氧化物的成分与含量，独立成功制备了4种具有特定颜色的渗透用玻璃粉。考察了玻璃渗透后铝瓷的颜色及稳定性，并与VitaIn．Ceram作对比，研究了用自行研制的玻璃粉渗透铝瓷后

5、的颜色与VitadurAlpha饰面瓷的颜色匹配性，测试了渗透玻璃及玻璃渗透铝瓷的物理及力学性能，使CAD／CAM用玻璃渗透氧化铝陶瓷达到临床应用水平。并且在牙，科陶瓷颜色匹配理论与实践方面取得了一些研究进展。惧体研究结果如下：、1．选用氧化镧、氧化硼、氧化硅、氧化铝及着色氧化物等作为原料，经1400℃熔融后，成功制备出具有特定颜色的4种渗透玻璃粉。玻璃的热膨胀系数a为6．41×1旷℃～，密度为2．219／cm3，三点弯曲强度为112．08±10．58MPa，断裂韧性为2：01±0．09MPam⋯2，维氏硬度为6．39±0．12G

6、Pa。2．采用经1450"C烧成的CAD／cAM用氧化铝块制备玻璃渗透铝瓷，密度为3．88：g／cm3，热膨胀系数为7．68×10缶℃一，断裂韧性为3．70-士0．13MPamm，三点弯曲强度为386．99士27．72MPa，维氏硬度为9．89-H：0．18GPa。3，氧化铈可以有效的赋予渗透玻璃黄色品，但对降低玻璃渗透铝瓷明度和增Na值韵作用较弱。氧化铈、氧化铒合用盾，随氧化铒含量的增大颜色向黄红方向偏移，降低材料明度的能力仍然比较小；若氧化铈、氧化铒等质量·2·第四军医大学博士学位论文比变化，颜色参数变化与质量比之间有很强的线

7、性关系；总质量不变，氧化铈、氧化铒质量相对变化时，相当于色料总摩尔数发生变化，颜色的变化规律与两种氧化物之间相对添加量的多少有关。在前两种氧化物的基础上，再加入氧化铁后，试验结果表明氧化铁在渗透铝瓷中主要起降低明度，增加红色品的作用。4．对比色板的研究表明：Vita3D-Master比色板几乎全部涵盖了vitaClassical比色板的明度和饱和度范围，并且能够更好的覆盖中国人牙色卡色度范围。3D比色板的L范围为55．39～68．44，a范围为0．52～5．58，b范围为7．22～21．57,In—Ceram渗透铝瓷技工比色板的L

8、范围为67．68～79．03，a范围为一0．1l～3．94，b范围为13．51～24．75。临床比色板较技工比色板明度范围约低9～12，提示这一差别主要是由渗透铝瓷上的饰瓷材料来消除的。5．以lmm厚度样本为标准，VitaIn—Ceram玻璃粉渗透