2022年口腔非金属材料知识点总结 .pdf
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1、学习必备欢迎下载口腔非金属材料一、概述陶瓷:整个无机非金属材料,包括氧化物、氮化物、碳化物等原料制成的固体材料生物陶瓷:医学临床使用的新型功能陶瓷口腔医学应用:烧结全瓷、金属烤瓷、铸造陶瓷、种植陶瓷、陶瓷牙等等其他:牙科石膏、水门汀、包埋材料、部分切削和研磨材料1、口腔陶瓷材料特点硬度高耐磨性好化学性能稳定生物性能好着色性能好2、口腔陶瓷材料的分类按性质分:单纯陶瓷和陶瓷基复合材料氧化物系陶瓷和非氧化物系陶瓷惰性陶瓷和反应性陶瓷吸收性陶瓷和非吸收性陶瓷按临床使用部位分:植入体内陶瓷和非植入体内陶瓷按临床用途分:烧结全瓷、金属烤瓷、铸造陶瓷、种植陶瓷、陶瓷牙牙科石膏、牙科水门汀、包埋材料、部分切
2、削和研磨材料3、结构(一)陶瓷材料的结构( 相组成 ):陶瓷材料的显微结构通常由三种不同的相组成,即晶相、玻璃相和气相晶相是陶瓷中原子、离子和分子按周期、有规律的空间排列而成的固体相,是陶瓷材料中最主要的组成相,陶瓷的物理、化学性质主要由晶相所决定。陶瓷材料的晶体结构比较复杂,晶相的结构与配料矿物和制作工艺有关玻璃相非晶态固体部分,存在于各晶粒间。对于不同陶瓷其玻璃相的含量不同。玻璃相的作用是充填晶粒间隙,粘接晶粒,提高陶瓷材料的致密程度;降低烧结温度、改善工艺、抑制晶粒长大等气相在陶瓷材料中起重要作用。气孔是陶瓷成型过程中残留于制品内的气体。包括开口气孔和闭口气孔,气孔存在可使陶瓷机械性能显
3、著下降。但对陶瓷材料的光学性能有很大影响。合理控制陶瓷中气孔的数量、形态和分布极为重要气孔的大小、形状及分布都会对陶瓷强度产生影响气孔率 10% 时,开口气孔增多,呈狭长的通道,类似裂纹,成为断裂的引发剂,造成强度下降精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 17 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载(二)结合键:离子键无方向性,键强度较高,组成的陶瓷强度高、硬度高,但脆性也大共价键具有方向性和饱和性,因此晶体中原子的堆积密度较小。共价晶体键强度较高,且有稳定的结
4、构,这类陶瓷熔点高、硬度高、脆性大、热胀系数小。口腔陶瓷多为混合键结合4、性能(一)物理性能:口腔陶瓷材料主要物理性能密度 2.4(g/cm3) 光透过率 50%(2mm 板) 热胀系数 6 810-6 线收缩率 13%70% 热导率 1.05(W/mK) 体积收缩率 35% 50% 吸水率 0%2% (二)机械性能口腔陶瓷材料主要机械性能压缩强度 (Mpa) 3453000 弯曲强度 (Mpa) 551300 拉伸强度 (Mpa) 24.8 37.4 努氏硬度 (Mpa) 4600 5910(KHN )口腔陶瓷材料是一种脆性材料(三)化学性能口腔陶瓷是口腔材料中化学性能最稳定的材料,均可耐受
5、许多化学物质的作用而不发生变化,长期在口腔环境条件下,对各种食物、饮料、唾液、体液、微生物及其酶的作用,不会产生变质、变性(四)生物性能口腔陶瓷材料具有较好的生物学性能,在口腔内使用安全、无毒。特别是生物陶瓷,更应具有生物相容性(五)审美性能由于口腔陶瓷材料的着色性能好,表面光泽度高, 又具有透明和半透明性,能恢复牙体组织的天然色彩5、制备(一)口腔陶瓷材料(陶瓷粉)的制备采用天然或人工合成的材料作为原材料,经高温熔融、 淬冷、 粉碎及混合等工艺制备成陶瓷粉(二)口腔陶瓷制品的制备工艺烧结将初步烧结的陶瓷粉在低于熔点的温度下加热,获得致密高强度的结晶过程烧结是陶瓷制品制备最关键的工艺环节,它决
6、定了最终制品的性能。烧结过程通常伴随有气孔减少和体积收缩的变化精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 17 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载表面涂层采用一定的工艺手段,将某种材料均匀、等厚、紧密结合在另一种基底材料上的技术。常采用高温熔烧、等离子喷涂、热扩散、气相沉积、离子注入、溅射、真空镀膜等工艺进行涂层。烤瓷熔附金属修复体的制作,就是采用这种工艺方法铸造将陶瓷材料熔融后注入铸模内,再冷却成预制体,再在特定的温度下经过结晶化处理,析出结晶相而瓷化,使材料获
7、得足够强度。经过结晶化处理后进行铸造的陶瓷材料称为铸造陶瓷材料。目前多采用玻璃陶瓷进行铸造,其铸造工艺一般采用熔模铸造法或称为失蜡铸造法6、口腔几种陶瓷材料的成分和性能(一)长石质陶瓷成分:长石,石英,白陶土性能:生物性能良好,可作为修复用陶瓷粉的材料以及制备成品陶瓷牙和陶瓷牙面(二)羟基磷灰石陶瓷成分:羟基磷灰石性能:与人体牙和骨组织的无机质的结构成分相似,是一种优良的牙和骨缺损代用材料(三)玻璃陶瓷成分: Na2O-CaO-SiO2 性能:可作为植入人体材料,在体内能与骨组织形成骨性结合(四)氧化铝陶瓷成分:氧化铝性能:表面非常光滑,对机体组织无刺激作用,人工牙根,全瓷冠修复二、烧结全瓷材
8、料烧结全瓷是指在口腔修复治疗中,直接采用各种粉状瓷料经过烧结制作陶瓷修复体的工艺过程,用于制作陶瓷修复体的材料称为全瓷材料,适用于制作嵌体、冠、贴面等修复体1、分类和组成(一)分类烧结全瓷材料根据不同熔点范围分为:高熔烧结全瓷材料12001450中熔烧结全瓷材料10501200低熔烧结全瓷材料8501050按材料的成分分为:长石质瓷、氧化铝瓷(接近牙釉质的硬度)、氧化锆瓷精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 17 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载(二)组成
9、(1)长石质瓷长石:主要成分;钠长石和钾长石的混合物构成瓷的玻璃基质石英:骨架;提高强度白陶土:基本成分;可塑性和结合性;不透明性硼砂:助熔剂,还有碳酸钠、碳酸钾和硼酸钠成分,降低陶瓷熔点着色剂:金属氧化物长石质瓷原料组成高熔低熔长石61% 60% 石英29% 12% 碳 酸 钾2% 8% 碳 酸 钠2% 8% 碳 酸 钙5% 1% 硼砂1% 11% (2)氧化铝质瓷氧化铝质瓷是一种在长石质瓷基础上发展起来的全瓷修复材料,由于其中含有较多的氧化铝结晶体, 能提高全瓷材料的强度。作为瓷冠的核心部分,也作为瓷罩冠的内层核心材料使用3、性能(一)物理机械性能经烧结后材料的硬度是目前口腔材料中较高的,
10、接近于牙釉质的硬度,耐磨性优良, 最适合作为牙体修复材料烧结全瓷材料的物理机械性能性能长石质瓷氧化铝质瓷牙釉质弯曲强度( MPa)65 118 压缩强度( MPa)172 1048 400 弹性模量( GPa)60000 38000 84000 热胀系数( 10-6/)12 5.6 11.4 (二)化学性能烧结全瓷能耐受多种化学物质的作用而不发生变化,其化学性能相当稳定,不易腐蚀、老化、变色、降解(三)生物性能烧结全瓷具有良好的生物安全性、惰性,无毒,对口腔组织无刺激、无致敏,长期在口腔内也不会发生不良反应精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名
11、师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 17 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载(四)审美性能烧结全瓷材料的着色性好,表面光洁度高, 又具有透明和半透明性,能获得牙体组织的天然色泽4、工艺步骤(一)成型选择全瓷粉调和成糊状涂布于基底冠上加压雕塑干燥为了补偿烧结后的体积收缩,需将烤瓷预成体形态和尺寸均比正常体积放大13%-20%。塑性过程中,加压是非常重要的步骤,既可减少气孔的产生,又可减少烧结后的体积收缩。(二)烧结将已完成的烧结全瓷预成体在真空烤瓷炉中进行烧结,其目的是使全瓷预成体中陶瓷粉粒表面产生熔融而相互凝集成结晶体一般将烧结过程分为三个阶
12、段:低温烧结阶段:将预热干燥后的全瓷预成体放入炉内,逐渐升温,使其粉粒中玻璃质软化,产生流动,粉粒间开始凝集,由于凝集不全,预成体呈多孔态而体积很少产生收缩中温烧结阶段:粉粒间完全凝集而形成致密体,但此期将出现明显的体积收缩高温烧结阶段:粉粒相互熔接形成牢固的结晶整体,此期体积收缩趋于稳定经以上初次烧成后,还可根据需要对预成体进行调磨修改或修补再次烧结。经口腔内试戴合适后,最后再进行修复体表面上釉,完成最后一次烧结三、金属烤瓷材料1、 PFM : 在金属冠核表面熔附上一种性能相匹配的瓷料,这种工艺叫做烤瓷熔附金属工艺。此种修复体兼有陶瓷和金属两者的优点,普遍用于牙体缺损、缺失修复,属于终身性修
13、复。2、 组成与性能:金属烤瓷材料分为:(1)不透明瓷(遮色瓷)(2)体瓷(透明瓷)(3)颈部瓷(龈瓷)(4)釉瓷3、 金属烤瓷材料与金属的结合(一)金瓷结合形式(1)化学结合 ( 占 52.5 ) :指在烧烤过程中合金表面所形成的氧化膜中的氧化物与底层瓷中的氧化物发生氧化还原反应,从而使界面发生化学反应而产生牢固的化学结合。因此,精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 17 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载合金表面的氧化膜是化学反应的必备条件之一(2)机械
14、结合( 22) :金- 瓷间相互交错状结合而产生的一种结合力。粗化的表面较之光滑面,结合强度大幅度提高(3)物理结合(3% ) :两种极化的原子或分子在一定范围内互相靠近而产生静电吸引。合金表面的润湿效果越好,范德华力越大(4)压力结合( 25.5 ) :是由于瓷粉与合金之间存在热膨胀系数差而产生的。一般认为,瓷的热膨胀系数应略小于金属(二)金瓷匹配金瓷匹配主要受以下因素影响:两者的热胀系数金属烤瓷的烧结温度与金属熔点的关系两者结合界面的湿润状态(1)热膨胀系数匹配(00.5) 10-6/(2)具有良好润湿性(3)两者的化学成分在表面形成氧化膜,实现化学性结合(4)金熔点应大于瓷熔点17027
15、0o(5)减小烘烤次数4、 工艺步骤(1)金属冠核修复体的制作(2)金属冠核修复体的预处理(3)涂瓷及烧结成型四、铸造陶瓷材料1、 概念:玻璃在高温熔化后具有良好的流动性,可浇铸成任意形状的铸件,再将铸件置于特定温度下进行结晶化处理,能够析出结晶相而瓷化,使材料获得足够的强度。这种能与铸造工艺成型的陶瓷叫做铸造陶瓷。国内外皆使用玻璃陶瓷作为铸造陶瓷材料。2、 种类(1)硅氟云母系铸造陶瓷,商品名Dicor (2)磷灰石系铸造陶瓷,商品名Cerapearl 3、 性能导热率,透明性,折光率和天然牙釉质接近,制作的修复体色泽逼真,具有牙釉质的透明性和半透明性,与牙体组织贴合准确(边缘适合性),有较
16、好的机械强度。化学性能:在37 度不同 pH 溶液中浸泡均不发生任何腐蚀现象,化学性质稳定4、 制作工艺牙体预备取模蜡型包埋铸造“结晶化” 试戴加工着色上釉精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页,共 17 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载(一)铸造铸造收缩小 : Dicor 1 % 熔点高 : 1300-1600导热差 : 退火 , 铸件形状失透:不规则结晶粘度大 : 可铸造性 , 氟及稀土元素澄清 : 物理性能的影响无截然固态 : 持续压力铸造方法:无圈铸造法
17、(二)结晶化目的:将经过熔融,铸造后的玻璃态材料转变为具有优于原始材料性能的玻璃陶瓷(1)形成晶核 (核化 ):单位体积单位时间内形成晶核的数目(2)晶体生长 (晶化 ):单位时间内晶体生长长度(3)结晶能力的影响:晶核形成速度 +结晶生长速度 +玻璃粘度高温低粘度结晶生长速度上升+ 晶核形成概率下降低温高粘度晶核形成概率上升+ 结晶生长速度下降(4)步骤初始热处理成核温度晶核形成(Dicor:650 /30min) 加热结晶化温度晶核生长 (Dicor:1000-1100 /6h) (5)影响铸造陶瓷材料晶体形成数量、形式、性能的主要因素有成核剂:在铸造陶瓷材料中加入成核剂,达到高密度均匀成
18、核,是控制结晶化热处理的关键。成核温度:保证有效的成核作用和微小晶体的均匀生长结晶化温度:温度太低,晶体太少;温度太高,材料强度下降,折光率降低结晶化热处理的升温温度:若升温过快,材料中析出的某些晶体与材料中的玻璃相的密度不同,以及随着结晶化所造成的体积变化,导致玻璃相和晶体相之间产生内应力;若缓慢升温,可使这些内应力被玻璃相的粘滞流动所消除,这样即可避免铸造陶瓷因此而产生的变形和破裂问题。(三)试戴(四)着色和上釉(五)粘结五、种植陶瓷材料1、 概念:植入到口腔颌面部硬组织中,替代天然牙,骨组织缺损缺失和畸形矫正,以恢复生理外形和功能的生物陶瓷材料。2、 种类(1)生物惰性陶瓷:化学性能十分
19、稳定,在体内耐腐蚀而不变质、降解等,也不参与体内代谢,与骨组织只形成纤维性结合? 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 17 页 - - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载(2)生物反应性 /活性陶瓷:有一定的溶解度,能释放对机体无害的某些离子,能参与体内代谢, 对骨质增生有刺激或诱导作用,促进缺损组织的修复,显示有生物活性,与骨组织形成骨性结合(3)生物可吸收陶瓷:新骨形成后,可被吸收,最终被骨组织替代。3、 性能物理性能:应该具备接近于人体硬组织的各种物理机械性能,
20、这样才能承受生物体内各种复杂的静态应力和动态应力的作用,从而发挥正常的咀嚼功能。特别是材料与口腔硬组织的弹性模量必须相匹配,才能避免功能作用下产生应力集中而造成对口腔硬组织的损伤和新生骨组织的再吸收。4、材料与组织界面(一)材料组成结构与界面较好的生物性能,释放钙磷离子,有利骨组织新生和骨缺损修复材料与骨组织界面的结合方式有所不同。(1)生物反应性陶瓷:骨性界面结合,界面区无纤维组织膜(2)生物惰性陶瓷:(3)生物可吸收材料:界面存在新骨形成,伴随陶瓷材料的溶解吸收(二)材料表面状态与界面(1)陶瓷材料表面能表面能越高, 体液在材料的表面张力越低,湿润性越好, 材料与组织的结合性能越好。用接触
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