牙本质层对人牙力学性能的影响.pdf

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1、2016年1月润滑与密封Jan．2016第41卷第1期LUBRICAT10NENGINEERINGVo1．41No．1DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2016．01．006牙本质层对人牙力学性能的影响徐官宝郑靖(西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室，摩擦学研究所四JII成都610031)摘要：牙釉质位于牙冠的外层，是人体内的最硬组织，具有优异的力学性能和耐磨性；相比牙釉质，内层的牙本质含有较多的有机物，具有较高的韧性。采用显微硬度仪和激光共聚焦扫描显微镜，研究牙本质层去除前后牙釉质的表面硬度和断裂韧性，分析牙本质层对

2、人牙力学性能和耐磨性的影响。结果表明，牙本质层的存在对外层牙釉质的维氏硬度值无显著影响，但一旦去除牙本质层，牙釉质表面断裂韧性降低，载荷越大，断裂韧性降低越明显。可见，牙齿的力学性能与其独特的微观结构密切相关，牙冠内层硬度较低的牙本质的存在能提高牙齿抵抗脆性破坏的能力。关键词：牙釉质；牙本质；维氏硬度；断裂韧性中图分类号：TH117．1文献标志码：A文章编号：0254—0150(2016)01—032—05EfectofDentinelayeronMechanicalPropertiesofHumanToothXUGuanbaoZHENGJing

3、(TribologyResearchInstitute，KeyLaboratoryofAdvancedTechnologiesofMaterials，MinistryofEducation，SouthwestJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，China)Abstract：Humantoothismainlycomposedofouterenamelandinnerdentine．Enamelisthehardesttissueinbody，andpossessesexcellentwear-resis

4、tance．Comparedwithenamel，dentine，theinnerlayeroftoothcrown，containsmoreorganicsubstancesandiswidelyconsideredtobeelasticandsoft．Theeffectofdentinelayeronthemechanicalpropertiesofhumantoothwasinvestigatedusingamicrohardnesstesterandalaserconfocalscanningmicroscope(LCSM)．Resuhs

5、showthattheexistenceofdentinelayerhasnoobviousinfluenceonthesurfacemicrohardnessofename1．Butthesurfacefracturetough—hessofenamelisreducedoncethedentinelayerisremoved，andthereductionoffracturetoughnessbecomesobviouswiththeincreaseofnormalload．Obviously，themechanicalpropertieso

6、fhumantootharecloselyassociatedwithitsuniquemi·crostructure．Althoughthehardnessofdentineismuchlowerthanthatofenamel，theexistenceofdentinelayercouldeffec—tivelypreventtoothsurfacefrombrittledamage．Keywords：humantoothenamel；dentine；microhardness；fracturetoughness牙齿是人体内重要的器官，不仅直

7、接和咀嚼作用机物含量很高，牙釉质却很少在咀嚼咬合过程中发生有关，而且与发音、呼吸及面部美观等均有密切关脆性断裂破坏。可见，牙釉质具有优异的力学性系。3种硬组织——牙釉质、牙本质、牙骨质和1种能]，可能是牙齿内各成分共同作用的结果。如图软组织——牙髓共同组成了牙体，如图l所示。牙釉1所示，牙冠内层是维氏硬度值约为HV60(0．5N)质覆盖在牙冠最外层．含有96％～97％的无机物，的牙本质层，牙本质的有机基质含量较高，且牙本质且高度矿化，它的硬度值约为HV390(0．5N)，是小管内存在一定的水分J，因此，和牙冠外层的牙釉人体内最硬的组织．保护着内层

8、牙本质和牙髓抵抗外质相比。牙本质较为柔软且具有一定的弹性，在咀嚼部载荷的破坏_1]。在正常的咀嚼过程中，对牙合间的过程中可以为外层较高硬