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氧化锆复合陶瓷的制备及在人工唾液中性能的研究

发布时间:2018-07-23 09:28
【摘要】:钙磷酸盐/氧化锆复合陶瓷因具有良好生物活性等优点,成为牙科修复材料研究的重点,但关于其在模拟口腔环境下离子释放水平的研究并不常见。本实验制备了钙磷酸盐/氧化锆复合陶瓷,研究其烧结性能、切削加工性能以及在人工唾液中钙离子的释放和硬度的变化,评估其溶解性能和生物活性。通过溶胶凝胶合成了钙磷酸盐粉体,与氧化锆按照不同比例混合并在不同温度烧结制成4Z6S、5Z5S、6Z4S三种复合陶瓷,利用阿基米德法测其致密度、线收缩率等。研究结果表明:复合陶瓷的最佳烧结温度1400℃,最佳组分为5Z5S,致密度为94.2%,线收缩率21.69%;其在加工过程中以塑性变形去除为主,具备可切削性,符合作为牙科材料的高表面质量要求。对1400℃烧结下4Z6S、5Z5S、6Z4S三种复合陶瓷在初始pH=6的人工唾液中的脱矿程度进行研究,利用ICP-AES测试Ca2+的溶出量,压痕法测浸泡后试样的硬度。结果表明:氧化锆含量越高,复合陶瓷矿物质流失程度越低,在口腔模拟环境下的稳定性越好,6Z4S复合陶瓷因在浸泡28d后有最低的钙离子浓度(251.66 mg/L),最低的质量损失率(1.71%)以及最高的硬度(3.94 GPa)而稳定性最好,符合牙科修复材料的持久性要求。1400℃烧结下5Z5S复合陶瓷在初始p H分别为4、5、6的3种酸性环境下浸泡28d后人工唾液中的钙离子浓度依次为:339.43 mg/L、293.54 mg/L、274.1mg/L;样品的硬度依次为3.10 GPa、2.50 GPa、1.55 GPa,表明唾液的酸性越强,复合陶瓷脱矿溶解越明显,组织结构被破坏得越严重。利用SEM、EDS、XRD对1400℃烧结下,5Z5S复合陶瓷在人工唾液(p H=6)中浸泡28后的表面形貌、组成和物相分析。结果表明:陶瓷表面因生成了大量叶片状的沉积HCA而具有较好的生物活性,适合作为人体硬组织替代材料。
[Abstract]:Calcium phosphate / zirconia composite ceramics have become the focus of dental repair materials because of their good bioactivity. However, it is not common to study the ion release level in the simulated oral environment. This experiment has prepared calcium phosphate / zirconium oxide composite ceramics, and studied its sintering properties, cutting properties and artificial saliva. The dissolution and hardness of calcium ions in the liquid were changed to evaluate their solubility and bioactivity. The three kinds of composite ceramics, 4Z6S, 5Z5S and 6Z4S were mixed in different proportions and sintered at different temperatures by the sol gel, and the density and linear shrinkage of the three kinds of composite ceramics were measured by Archimedes method. The results showed that: The optimum sintering temperature of the composite ceramics is 1400 C, the best component is 5Z5S, the density is 94.2%, the line shrinkage is 21.69%, and the plastic deformation is mainly removed during the processing, and it has the machinability, which meets the high surface quality requirements of the dental materials. The three kinds of composite ceramics of 4Z6S, 5Z5S and 6Z4S in the initial pH=6 artificial saliva are sintered at 1400. The degree of demineralization was studied, and the dissolution of Ca2+ was measured by ICP-AES and the hardness of the sample was measured by the indentation method. The results showed that the higher the content of the zirconia, the lower the mineral loss of the composite ceramics, the better the stability in the oral simulation environment, and the lowest calcium ion concentration (251.66 mg/L) after soaking 28d (251.66 mg/L). The low mass loss rate (1.71%) and the highest hardness (3.94 GPa) and the best stability are consistent with the durability of dental restorative materials. The calcium concentration in the artificial saliva of the 5Z5S composite ceramics under the initial P H in the 3 acidic environments of 4,5,6, respectively, under the initial P H, is in turn: 339.43 mg/L, 293.54 mg/L, 274.1mg/L; The hardness is 3.10 GPa, 2.50 GPa and 1.55 GPa, which indicates that the stronger the acidity of the saliva, the more obvious the demineralization and dissolution of the composite ceramics, the more serious the structure is destroyed. The surface morphology, composition and phase analysis of the 5Z5S composite ceramics in artificial saliva (P H=6) are soaked with SEM, EDS, and XRD to the artificial saliva (P H=6). The results show that the surface of the ceramics is formed by the formation of the surface. A large number of leaf like HCA deposits have good bioactivity and are suitable for human hard tissue replacement.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ174.1

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本文编号:2138965

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