用氧化锆陶瓷对口腔修复

用氧化锆陶瓷对口腔修复的研究

【摘要】作为目前口腔全瓷修复的一类材料，氧化锆陶瓷在化学稳定性、生物相容性、抗弯曲色泽以及强度等方面具有很大的优势。氧化锆通过相变增韧原理，有很高的抗弯强度和断裂韧性，在常温下氧化锆只有和稳定剂结合才能够达到亚稳态，只有这样才能够增加韧效果。本文就是讲述氧化锆稳定剂的应用、性能种类等。

【关键词】氧化锆陶瓷口腔修复

当前的口腔修复技术在飞速的发展，全瓷材料凭借着自身生物相容性、优良的美学效果、耐腐蚀性、介电性、热稳定性等一系列好的特质，俨然成为在目前使用最广泛的口腔修复材料[1]。传统的陶瓷材料本身强度不足而且脆性较大，限制了其在口腔的修复中的使用。而氧化锆很早就以耐火材料在工业上使用。

在1975年gavie发现该材料有马氏相变的特征，这才提出利用该特征来征备高韧性高强度的陶瓷，只有这样才能够使得氧化锆陶瓷应用不断进步[2]，使该材料不断被关注。但是常温下的氧化锆需要与稳定剂进行结合才能达到这种亚稳态，才能出现相变增韧的效果。很多国内外的专家学者对氧化锆的稳定剂做了研究。本文的研究报告如下。

1氧化锆的稳定化

1.1氧化锆晶型的转变氧化锆的物理特性为白色粉末状，隶属萤石结构。其阴离子的直径比阳离子的小。氧化锆有3种晶型的分型，分别是：四方晶、单斜晶和立方晶。室温下氧化锆是单斜相，在

1170℃的高温下由单斜相变为四方相，在2370℃的高温下由四方相变为立方相。当在氧化锆加入了稳定剂进行稳定化处理之后，室温下就可以存在四方相氧化锆，而且其处在亚稳态，大家都知道四方相的数量对陶瓷的韧性提高作用非常的明显，所以在常温下使用的时候，氧化锆提高氧化锆陶瓷的韧性是用过相变导致微裂增韧、表面残余力增韧等。

1.2氧化锆稳定剂基于这种增韧机理，对于常温下氧化锆保持亚稳态四方相，稳定剂所起到的作用是非常明显的。氧化锆稳定剂是与+4价zr离子半径非常相近的一些阳离子，这些离子在通常状态下是以氧化物形式而存在，在氧化锆中这些氧化物的溶解度非常的大。在通常使用氧化钙、氧化钇、氧化镁以及其他一些稀土氧化物做为稳定剂。

这些稳定剂可以与氧化锆形成立方晶以及四方晶的固溶体.这些固溶体能够以亚稳态的形式在室温下得以保持。通过加人稳定剂的数量，就能够得到部分稳定或者是全稳定的氧化锆瓷，上述两者在化学性能、物理、烧结性能以及机械性能上存在着较大的差异。在常温下前者孙然存在着单斜相晶体和亚稳态四方相，有明显的相变增韧效果，但是硬度和强度比较低。而在冷却过程中后者的晶型不发生任何的变化，体积上也没有任何的变化。硬度以及强度都很高。可是在常温下因其没有相变增韧的效果，断裂韧度就会显得比较低。稳定剂的加入方式以及种类影响了氧化锆瓷的力学性能、烧结性能，对牙科陶瓷，主要关注部分就是稳定的氧化锆陶瓷。

即使其抗弯强度和硬度都显得相对较低，可是不妨碍其对于口腔内的修复体的整体效能。现在我们使用最多的稳定剂一般有如下几种：氧化钇、氧化钙、氧化铈。

2稳定化氧化锆陶瓷在口腔修复中的应用

由于氧化锆自身具有的优越机械性能，最早就被应用在了成品的桩核系统之上。理想的牙科桩钉标准[3]：①不影响其在医学影像上的成像；②合理传递应力以免根折；③必须能够为内核提供足够的支持力和固位力；④没有形变，而且具有相当好的硬度；⑤可以支撑内核与全冠保持良好的密合；可是传统的铸造金属桩钉一般是cr、ni或者是co—cr的合金，现实中有人对镍铬有过敏，这些合金会存在着一些离子交换，时间的增加部分患者就会出现龈缘变色，对自身的美观有影响。如果使用全瓷冠进行修复，金属桩核就能够通过龈边缘喝外冠透色，这就影响了其修复效果[4] 而且，金属桩钉对核磁共振还会出现干扰的现象，氧化锆桩钉就不会出现类似的现象，使用x线片能够观察到密合度、位置以及跟面和桩钉。氧化锆具有很好的生物相容性，所以不会给人带来危害，更不会产生过敏和毒性

综上所说，作为一种高强度高韧性的陶瓷材料，氧化锆陶瓷具有非常好的应用前景。随着纳米技术日益迅速的发展，纳米级氧化锆受到的关注也是越来越多。

纳米技术的不断发展使得纳米级的氧化锆也越来越多地被关注，很多学者都开始了对纳米级的氧化锆的研究工作.这样一来就

大大降低了氧化锆的烧结温度。纳米级氧化锆的优点就是能够保持纳米级的晶粒，而且晶粒越小，那么单位体积中存在的晶粒数目就会越多，所以能够发生可相变的晶粒数目也就越多。[5] 这些优良的条件都为氧化锆发生相变增韧提供了良好的基础。可是，到目前为止，这一技术还不是很成熟，在制备的过程中，对于反应物初始浓度，软硬团聚，ph值，烧结温度，分散剂等的控制都还不是很成熟，还需要进一步地研究。

参考文献

[1]stephen d，campket.dimentional and formation analysis of a

restoration ceramic and how it works.j p/osthet dent，1995，24：233-240.

[2]rg garvie，rh hanniuk。rt pascoe.ceramic steel nature，1975：258-703.

[3]毛骏飙.陈楷.氧化钇稳定四方锆陶瓷的性能老化研究.材料导报，1997，11（5）：38-41.

[4]j g duch.h j dai.sintering，microstucure，hardness and fracture behavior of y203-ce02-zr02.j am soc，1988，71（10）：813.

[5]李理，杨世芹.多元稳定剂复合掺杂对增韧zro2陶瓷性能的影响.现代技术陶瓷，1994，4：17-21.