文章简介
氧化锆(ZrOz)陶瓷具有良好的力学性能、生物相容性、化学稳定性和美学性能,在口腔医学领域具有潜在的应用价值。为实现其临床应用,本研究采用还原光聚合3D打印技术制备了全陶瓷种植体,并对其工艺优化、微观结构、力学、摩擦学和生物性能进行了研究。结果表明:当烧结温度为1600℃,保温时间为3 h时,ZrO2(3Y)/Al2O3生物陶瓷的密度达到98.79%,其硬度、抗压强度、抗弯强度和断裂韧性达到最大值;此外,体外模拟口腔环境磨损试验表明,人工唾液对ZrO2(3Y)/Al203生物陶瓷具有润滑作用,提高了耐磨性。对ZrOz(3Y)/Al2O3生物陶瓷的生物安全性进行了评价,ZrO(3Y)/Al-O3生物陶瓷没有明显的细胞毒性,并促进细胞增殖、生长和粘附。此外,其表面具有适当的粗糙度和良好的润湿性。综上所述,还原光聚合法制备的ZrO2(3Y)/Al2Og生物陶瓷是一种具有广阔应用前景的生物材料。
原文链接:
//doi.org/10.1016/j.cjmeam.2022.100023
研究背景
研究内容解读
(2)体外模拟口腔环境磨损试验表明,人工唾液具有润滑作用,且随着载荷的增加,磨损机理由磨粒磨损向粘着磨损转变,试验材料表现出良好的耐磨性。
图1 (a) ZrO2(3Y)粉末;(b)氧化铝粉;(c)混合粉;(d)能谱分析。
图2 (a)球磨后混合粉的粒度分布;(b)陶瓷浆料粘度曲线。
图3 VPP陶瓷3D打印工艺(DLP -数字光处理)。
图4 (a)陶瓷TG-DSC曲线;(b)脱脂过程。
图5烧结工艺适用于不同的陶瓷样品。
图6不同烧结工艺对陶瓷零件的影响:(a)相对密度;(b)不同方向的线性收缩。
图8不同烧结工艺下烧结试样的显微组织:(a) 1550℃-3 h;(b) (e)的铝元素EDS;(c) 1650°c -3 h;(d) 1600°C-1h;(e) 1600°C-3 h;(f) 1600°C-5 h;(g)如(e)所示光谱A的EDS;(h) (e)的O元素EDS;(i) (e)所示谱B的EDS。
图10陶瓷样品经过不同烧结工艺后的断口面:(a) 1550°C-3 h;(b) 1650°C-3 h;(c) 1600°c -1 h;(d) 1600°C-3 h;(e)1600°C-5小时。
图15不同角度拍摄的ZrO2(3Y)/Al2O3种植体:(a)绿色体;(b)烧结后的车身。
图18 ZrO2(3Y)/Al,Os生物陶瓷浸渍液对MC3T3-E1和HUVEC的干预结果:(a)对照;(b)浸水后。
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