《口腔材料學(xué)》教學(xué)PPT

《口腔材料學(xué)》教學(xué)PPT,口腔材料學(xué),口腔,材料,教學(xué),PPT 第十一章( Dental Ceramic )第九節(jié)成品陶瓷牙（Ceramic denture teeth）2014年11月26日第九節(jié)成品陶瓷牙（Ceramic denture teeth）一、概述成品陶瓷牙成品陶瓷牙由工廠加工生產(chǎn)、具有各種規(guī)格和色號(hào)的人造牙。用高熔陶瓷粉真空燒結(jié)制成。按咬合面形態(tài): 解剖式、半解剖式、無(wú)尖瓷牙按固位形式: 有孔瓷牙、無(wú)孔瓷牙、固位釘瓷牙按加工形式: 雙層瓷牙、多層瓷牙按唇面形態(tài): 尖圓形、橢圓形、方圓形按數(shù)目: 全口牙、牙列、單個(gè)牙按色澤： 各種色型二、分 類成品陶瓷牙基料(玻料)主要由石英和長(zhǎng)石組成。三、原料組成成品陶瓷牙基料中加入不同成分，分為體瓷料(胎料)和釉瓷料(釉料)。石石英英長(zhǎng)長(zhǎng)石石硼硼酸酸硼硼砂砂硫酸鈉硫酸鈉47.2 %24.2 %19.7 %7.8 %1.1 %四、性能1、生物相容性好，自然美觀；2、耐磨、強(qiáng)度高；質(zhì)脆不耐沖擊；硬度高，外形難以修改。3、與丙烯酸義齒基托結(jié)合差，需借固位釘和孔固位。二者界面易斷裂。4、密度大，質(zhì)重，咬合時(shí)聲音較大。成品陶瓷牙壓縮強(qiáng)度 160MPa透光率0.35 0.55含砷量 0.0002%煮沸24h后的pH值5.9 6.8水中24h的溶解度 1.4%放射性活動(dòng) 1.0Bqg-1鈾238尺寸誤差 7%耐溫度刺激（1002） 與（11）冷熱水刺激，不產(chǎn)生微裂。表面光滑無(wú)孔，內(nèi)部孔隙的數(shù)量和大小均有限制。成品陶瓷牙四、性能五、成品陶瓷牙制造工藝混料, 配色, 混蠟(賦形劑),常壓燒結(jié)排蠟(去除賦形劑),常壓燒結(jié), 真空燒結(jié), 自然冷卻,上釉, 常壓燒結(jié), 自然冷卻,修整, 包裝。工藝流程成品陶瓷牙基料制備將原料混合后置于坩堝內(nèi)，在1400溫度下熔成透明玻璃體，然后驟冷破碎，制備成陶瓷粉末。燒結(jié)過(guò)程氧化階段（600以前）：除去賦形劑和脫模劑，避免在瓷坯中產(chǎn)生氣泡。收縮階段（600825 ）：瓷料顆粒逐漸熔化，互相溶接，消除空隙，成為致密玻璃體。燒成階段（825925 ）：收縮完全穩(wěn)定。溫度超過(guò)925后產(chǎn)品開始變形。成品陶瓷牙掌握1、金屬烤瓷粉的組成特點(diǎn)2、烤瓷合金的分類3、烤瓷材料與烤瓷合金的結(jié)合方式4、烤瓷與金屬的匹配熟悉金屬烤瓷材料的必要特性了解1、烤瓷合金必要的特性及各元素的作用2、烤瓷合金的性能第十二章金屬烤瓷修復(fù)體系(Ceramic-Metal System)金屬烤瓷工藝( Porcelain-Fused-to-Metal, 簡(jiǎn)稱PFM ) 將金屬烤瓷粉熔附在金屬上的修復(fù)技術(shù)金屬烤瓷材料(金屬烤瓷粉)( porcelain fused to metal powder ）熔附在金屬冠核表面的烤瓷粉金屬烤瓷修復(fù)體（Ceramic-metal Restoration， Porcelain-Fused-to-Metal Restoration）烤瓷熔附金屬工藝制作的修復(fù)體第一節(jié)金屬烤瓷材料(Ceramics for porcelain-fused-to-metal bonding )基本要求：金屬烤瓷材料須與烤瓷合金相匹配，依合金不同，組成各異。金屬烤瓷材料的燒結(jié)溫度低于金屬的熔化溫度，熱脹系數(shù)與金屬接近。1、具有天然牙的色澤；2、能遮蓋金屬基底冠的顏色；3、具有良好的可操作性（水調(diào)和瓷粉的成形性、凝聚收縮性）；4、與金屬形成機(jī)械、化學(xué)結(jié)合；5、與金屬的線脹系數(shù)相匹配（比金屬小 0.510-6/是最理想的）；6、具有適當(dāng)?shù)能浕瘻囟龋Y(jié)溫度）；7、具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、較高的比例極限和彈性模量。一、必要的特性(Essential characteristics)由長(zhǎng)石、石英、陶土的混合物，經(jīng)燒結(jié)制備而成，為低熔陶瓷,燒結(jié)溫度8001000。二、組成原 料混 合粉 碎急冷粉碎高溫?zé)Y(jié)粉末粒度調(diào)整配 色烤瓷粉據(jù)審美要求，金屬烤瓷材料又分為： 遮色瓷 (不透明瓷）（Opaque） 體瓷或本質(zhì)瓷（Body or dentin） 釉瓷 （透明瓷） （Enamel）此外還有頸部瓷（齦瓷）（gingival）切端瓷（incisal）著色瓷（stain）釉料（glaze）等。二、組成釉瓷體瓷遮色瓷不透明體瓷金屬冠核金屬烤瓷冠的結(jié)構(gòu)基質(zhì) - 長(zhǎng)石、SiO2、陶土；助熔劑及膨脹率調(diào)節(jié)劑 - B2O3，SnO2等調(diào)節(jié)線脹系數(shù) - 白榴石；促進(jìn)金瓷結(jié)合 - SnO2、In2O3、Fe2O3 ；遮色劑 - ZrO2、SnO2 ；著色劑 - TiO2等金屬氧化物烤瓷粉的組成各種瓷粉的組成及含量有差異，形成各層瓷的特點(diǎn)。遮色瓷SnO2、ZrO2和TiO2等氧化物含量多，既可遮蓋金屬色，又可與金屬良好結(jié)合。釉瓷SiO2含量多，透明、美觀。一、分類(Classification) 貴金屬合金（Noble alloys） 非貴金屬合金（base-metal alloys）第二節(jié) 烤瓷合金(Alloys for porcelain-fused-to-metal bonding) 貴金屬合金（Noble alloys）1.金鉑鈀合金 Au-Pt-Pd (gold-platinum-palladium alloy)2.金鈀合金Au-Pd (gold-palladium alloy)3.金鈀銀合金Au-Pd-Ag (gold-palladium-silver alloy)4.鈀銀合金 Pd-Ag(palladium-silver alloy)5.鈀銅合金 Pd-Cu (palladium-copper alloy)1.鎳鉻合金Ni-Cr ( nickel-chromium alloy )2.鈷鉻合金Co-Cr ( cobalt-chromium alloy )3.鈦合金Ti-Al-V( titanium alloy ) 非貴金屬合金（base-metal alloys）二、組成及性能(Composition and properties) 貴金屬合金組成： Au、Pt、Pd、Ag、Cu;In（銦）、 Sn（錫）、 Ru（釕）、Re（錸）、Ga（鎵）1、金鉑鈀合金 （Au-Pt-Pd）Au 84%80%, Pt 4%10%, Pd 5%7%; 貴金屬總量 96%-98% 剛性（彈性模量）、強(qiáng)度和硬度較低，延伸率較低；抗彎垂性差 重復(fù)鑄造時(shí)，需加50%的新合金 釬焊性能很好；黃色，美學(xué)效果好Au 45%52%, Pd 38%45%；貴金屬總量 89%90% 耐腐蝕性好; Au，Pd；顏色近白色 強(qiáng)度、剛性、硬度、 延伸率和鑄造溫度比金鉑鈀合金高 鑄造性能和釬焊性能好。密度低,因此應(yīng)注意鑄造過(guò)程的控制2、金鈀合金（Au-Pd）Au 51%52%, Pd 2%631%, Ag 14%16%, 貴金屬總量 78%83%(1) 耐腐蝕性能好。呈白色；(2) 增加Ag、Sn，加強(qiáng)與瓷的結(jié)合；(3) 機(jī)械性能與金鈀合金近似。白色；(4) Ru 提高鑄造性能；Re 的作用是細(xì)化晶粒。3、金鈀銀合金（Au-Pd-Ag）4、鈀銀合金 ( Pd-Ag）Pd 53%88%, Ag 30%37%, 貴金屬含量最低（五種貴金屬烤瓷合金中）除密度低外，性能與金鈀銀合金近似；白色5、鈀銅合金 (Pd-Cu）Pd 74%79%, Cu 10%15%,鈀含量高，有10%到15%的銅。白色強(qiáng)度、硬度較高，剛度、延伸率適中，密度較低1、鎳鉻合金（Ni-Cr）Ni 69%77%，Cr 13%16% 比貴金屬合金硬，但屈服極限較低 彈性模量較高，能做薄基托或支架 密度很低（78/cm3），鑄造溫度高（1300-1450）（二）非貴金屬合金Co 15%25%，Cr 55%58% 強(qiáng)度、硬度最高 (貴金屬和鎳鉻合金) 密度、鑄造溫度 鎳鉻合金 鑄造和釬焊比貴金屬合金更困難。2、鈷鉻合金 （Co-Cr）3、純鈦及鈦合金（Ti-6Al-4V） 鑄造溫度最高，17601860，易被氧化，加工困難 機(jī)械性能低于其他非貴金屬合金 密度顯著低 貴金屬合金金延展性和穩(wěn)定性；硬度低；金黃色美觀鉑、鈀強(qiáng)度和熔點(diǎn)，線脹系數(shù)。白金色銀熔點(diǎn)，線脹系數(shù)錫、銦、鐵形成氧化膜，與瓷的結(jié)合銥、鐒合金晶粒細(xì)化。硬度、延伸率釕鑄造性能三、合金元素的作用( Effects of elements used in alloy )鉻 - 耐腐蝕鉬 - 韌性，線脹系數(shù)鈹 - 改善鑄造性能（熔點(diǎn)）和硬度，促進(jìn)燒結(jié)。鈹粉塵有毒，高溫加工需防護(hù)。合金中鈹?shù)馁|(zhì)量含量不應(yīng)超過(guò)0.02%。 非貴金屬合金理想的參數(shù)1、熔點(diǎn)（固相點(diǎn)）11001400120013002、布氏硬度150HB烤瓷后180HB3、拉伸強(qiáng)度390MPa烤瓷后490MPa4、延伸率2%烤瓷后5%5、線脹系數(shù)（600）13.514.510-6/6、氧化后的氧化物無(wú)色、灰白色或淡色，且呈極薄的膜狀7、電化學(xué)性能穩(wěn)定，在口腔內(nèi)不變色8、與陶瓷的燒結(jié)牢固，且符合審美的要求9、鑄造性能和精度優(yōu)良四、必要的特性( Essential characteristics )四種結(jié)合方形一、一、化學(xué)結(jié)合Chemical bonding金屬氧化層與瓷中的氧化物間形成的化學(xué)鍵結(jié)合。（金屬鍵、離子鍵、共價(jià)鍵）二、二、機(jī)械結(jié)合Mechanical retention金屬表面粗糙，瓷與金屬間的機(jī)械嵌合。三、三、范德華力結(jié)合Van der Waals force金屬與瓷間的范德華力，即分子間的吸引力。四、四、壓力結(jié)合Compressive stress金屬與瓷的線脹系數(shù)的差異產(chǎn)生的結(jié)合。第三節(jié) 金屬烤瓷材料與烤瓷合金的結(jié)合（Ceramic-metal bonding）一一、化學(xué)結(jié)合（Chemical Bonding）以氧化物為中介層形成的結(jié)合。以離子交換的方式結(jié)合。通過(guò)熔融狀態(tài)下的原子擴(kuò)散形成的結(jié)合。通過(guò)氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的結(jié)合。合金表面 In2O3、SnO2、NiO等氧化膜，自身強(qiáng)度高，且與瓷中的金屬氧化物間形成原子結(jié)合。氧化層愈厚，結(jié)合力愈低。在合金與烤瓷的結(jié)合強(qiáng)度中，化學(xué)結(jié)合力占49%。二、機(jī)械結(jié)合（Mechanical Retention）合金表面粗糙，烤瓷燒結(jié)嵌入其中，形成機(jī)械固位結(jié)構(gòu)。機(jī)械結(jié)合力占22%。由相鄰分子或原子之間的引力形成。合金表面氧化膜的存在，提高了陶瓷的潤(rùn)濕性，使分子之間更加接近。這種力屬于弱電力，在結(jié)合強(qiáng)度中僅占大約3%。三、范德華力結(jié)合（van der Waals forces）瓷的線脹系數(shù)比合金小。燒結(jié)冷卻收縮時(shí)，合金收縮量略大于瓷，使瓷承受壓力。瓷內(nèi)部的壓應(yīng)力構(gòu)成了合金與陶瓷的結(jié)合力。在結(jié)合強(qiáng)度中占大約26% 。四、壓力結(jié)合（Compressive Stresses）烤瓷的線脹系數(shù)稍小于金屬的線脹系數(shù),兩者之差在0.510-6/最為理想。線脹系數(shù)的匹配A. 烤瓷線脹系數(shù)大于金屬B. 烤瓷線脹系數(shù)小于金屬C. 烤瓷線脹系數(shù)等于金屬D. 烤瓷線脹系數(shù)稍小于金屬金屬烤瓷線脹系數(shù)的關(guān)系金屬烤瓷線脹系數(shù)的關(guān)系2. 烤瓷的燒結(jié)溫度與金屬熔點(diǎn)的關(guān)系烤瓷的燒結(jié)溫度低于金屬的熔點(diǎn)。3. 烤瓷與金屬結(jié)合界面的潤(rùn)濕金屬表面清潔，一般采用50mm氧化鋁粉末作噴砂處理。要求烤瓷熔融時(shí)有很好的流動(dòng)性，使結(jié)合界面有良好的潤(rùn)濕狀態(tài)。掌握1、金屬烤瓷材料的組成特點(diǎn)2、烤瓷合金的分類3、烤瓷材料與烤瓷合金的結(jié)合方式4、烤瓷與金屬的匹配熟悉1、金屬烤瓷材料的必要特性2、烤瓷合金的性能了解烤瓷合金的必要特性及各元素的作用金屬烤瓷修復(fù)體系小結(jié)1、牙種植體-骨界面的三種結(jié)合形式2、種植陶瓷的種類及代表性材料3、致密型和多孔型陶瓷的概念4、種植陶瓷與組織間的三種結(jié)合形式5、HA分子式、鈣/磷比和生物性能6、生物玻璃的概念和與骨的結(jié)合7、生物活性玻璃陶瓷的概念8、氧化鋁生物陶瓷的概念9、生物活性陶瓷涂層的概念第十八章口腔種植材料( Dental Implant Materials )掌握1、磷灰石的分子通式，機(jī)械性能2、生物玻璃、生物活性玻璃陶瓷、氧化鋁陶瓷的性能3、三類金屬種植材料4、鈦及鈦合金的特性1、種植材料與組織界面的關(guān)系2、種植材料應(yīng)具備的性能第十八章口腔種植材料( Dental Implant Materials )了解熟悉又稱口腔種植材料：能植入到口腔頜面部組織內(nèi),替代缺失的牙齒, 缺損的骨組織以及骨組織畸形的矯正, 以恢復(fù)生理外形和功能的生物材料。骨植入材料主要包括人工牙根植入材料（artificial dental root implant materials）和骨缺損修復(fù)的人工骨植入材料(artificial bone implant materials)。第十八章口腔種植材料( Dental Implant Materials )第一節(jié)口腔植入材料概述一、概述種植義齒（dental implant)由種植體和上部結(jié)構(gòu)組成的義齒修復(fù)體。牙種植體（人工牙根）體部植入骨內(nèi)或骨膜下，頸部穿齦，基樁與上部義齒相連，咀嚼應(yīng)力經(jīng)人工牙根傳至骨，有類似真牙的舒適和美觀?？谇环N植材料的歷史古代埃及種植牙的記載1759年Bouret記錄了人工種植牙19世紀(jì)初至20世紀(jì)初，探索不同的金屬作為種植體1930s始，多種金屬如鈦、鉭、鈷鉻合金用于口腔種植1960s后不同形狀的骨種植體，如螺旋、圓柱、葉狀、錨狀1963年，多晶氧化鋁陶瓷用于骨矯形和牙種植1969年生物玻璃、1971年羥基磷灰石陶瓷種植材料20世紀(jì)70年代后，生物陶瓷復(fù)合材料，陶瓷-金屬?gòu)?fù)合種植體自1977年瑞典Per Ingrar Branemark提出“骨整合”（osseointegration）概念后，骨性結(jié)合種植體如鈦、鈦合金及羥基磷灰石涂層復(fù)合材料成為牙種植體的最主要的生物材料。生物學(xué)性能(Bioogical properties)物理機(jī)械性能（Physical and mechanical properties）化學(xué)性能(Chemical properties)生物惰性(bioinert)生物活性(hysical bioactive)生物降解性(biodegradable)加工成型性和臨床操作性(Process properties and clinical performance)耐消毒滅菌性能(Sterilize properties)二、口腔植入材料應(yīng)具備的性能1.金屬（metal）機(jī)械性能好，精度和強(qiáng)度高。但彈性模量大，易在骨界面形成應(yīng)力集中。鈦和鈦合金能與骨及牙齦結(jié)合, 應(yīng)用最多。鉭、鋯、金、不銹鋼、鈷鉻合金等。（一）按材料的性質(zhì)分為：金屬、陶瓷、碳素類、高分子三、口腔植入材料的分類2. 陶瓷（ceramic）生物相容性好, 與骨彈性模量相近，但質(zhì)脆易折，少單獨(dú)用，多為骨填充材料和涂層材料。生物惰性陶瓷（bioinert ceramic)生物活性陶瓷（bioactive ceramic)生物降解性陶瓷（biodegradable ceramic)如玻璃碳、熱解碳、碳纖維等。彈性模量與頜骨接近，但顏色差，機(jī)械加工難。也有人將碳素歸在陶瓷內(nèi)。應(yīng)用少。3. 碳素類（carbon）如聚楓、聚酯等。可用于金屬人工關(guān)節(jié)頭表面。降解性聚合物如甲殼素、PLA（聚乳酸）、PGA（聚谷氨酸）、PLA/PGA等，可降解的骨折內(nèi)固定材料。缺點(diǎn)易老化,易降解。4. 高分子類（polymer）四、植入材料與組織界面（interface between implant materials and the tissues）種植體-組織界面結(jié)合形式影響種植體成敗。 牙種植體-骨界面（dental implant-bone interface）從形態(tài)學(xué)分析，牙種植體骨界面可以存在三種結(jié)合形式:骨性結(jié)合界面纖維骨性結(jié)合界面纖維包繞界面纖維包繞界面，預(yù)示種植體的失敗。牙種植體-骨界面有三種結(jié)合形式：1、纖維骨性結(jié)合2、骨性結(jié)合3、生物化學(xué)性結(jié)合種植體與骨間存在未鈣化的纖維結(jié)締組織。纖維層越厚，生物相容性越差。要求：植入骨6個(gè)月后，纖維層厚度小于0.03mm。1、纖維骨性結(jié)合界面（fiber-osseointegration interface）光鏡下可見，種植體與骨直接接觸，機(jī)械嵌合，無(wú)纖維組織介于其間，二者之間間隙小于10nm。又稱骨整合或骨融合。1977年瑞典Branemark提出骨整合理論，主導(dǎo)地位。2、骨性結(jié)合界面（osseointegration interface）3、纖維包繞界面種植體與骨之間形成纖維包繞界面，預(yù)示種植治療的失敗。 牙種植體與齦組織界面（dental implant-gingival interface）穿經(jīng)牙齦的種植體需與牙齦組織形成穩(wěn)定的結(jié)合，形成良好的上皮附著和良好的齦緣封閉（gingival sealing），保證種植體的成功。鈷鉻鉬合金、鈦、氧化鋁、生物陶瓷與牙齦上皮有半橋粒，形成上皮附著。鈦與牙齦的上皮附著方式類似天然牙。第二節(jié)金屬植入材料(Metal implant materials)一、 分類 (Classification)1. 不銹鋼(stainless steel)2. 鈷基合金（cobalt-based alloys）3. 純鈦及鈦合金(titanium and titanium based alloys)鈦及鈦合金是主要的牙種植材料。具有良好生物相容性、高強(qiáng)度和耐腐蝕性。1、純鈦（pure titanium）銀灰色，熔點(diǎn)1677，延伸率20%強(qiáng)度高，密度低（4.5g/cm3，比鋼輕43%）彈性模量?。?00 GPa，是其他非貴金屬的一半）表面穩(wěn)定致密的氧化層，耐腐蝕性和生物適應(yīng)性好能夠?qū)崿F(xiàn)骨整合。市售純鈦(cp Ti)分4個(gè)等級(jí)（TA0、TA1、TA2和TA3）區(qū)別在氧和鐵的含量。對(duì)物理機(jī)械性能影響明顯。二、 特性 (Characteristics)主要使用Ti-6Al-4V。屬于-鈦合金，是以固溶體和固溶體為基，在穩(wěn)定狀態(tài)下含5%50%相的鈦合金。-鈦合金具有較高的高溫拉伸強(qiáng)度、室溫拉伸塑性和良好的工藝塑性，并可采用熱處理強(qiáng)化，但焊接性能較差。鈦合金強(qiáng)度可達(dá)950MPa，熱處理后可達(dá)1200MPa。2、鈦合金（Titanium alloy）三、 牙種植體表面改性(Surface alterations of dental implant)1. 表面粗糙度；2. 表面螺紋結(jié)構(gòu)；3. 表面的微、納米結(jié)構(gòu)；4. 表面組織工程方法改性。種植體表面結(jié)構(gòu)對(duì)骨內(nèi)種植成功的影響常用的種植體表面處理技術(shù)1. 表面噴砂后，酸蝕；2. 表面噴砂后，酸蝕，并做含氟處理；3. 表面羥基化；4. 表面電化學(xué)陽(yáng)極氧化5. 表面涂層，等離子噴涂磷酸鈣基材料；6. 表面附著生物介質(zhì)：（1）短肽結(jié)合細(xì)胞整合素（2）各種生長(zhǎng)因子第三節(jié)口腔植入陶瓷材料（Dental implant ceramic materials）一、口腔植入陶瓷材料的種類（一）按性質(zhì)和在體內(nèi)引起的組織反應(yīng)分類1.生物惰性陶瓷2.生物活性陶瓷3.生物可吸收性陶瓷（二）按其結(jié)構(gòu)致密型（dense）：孔隙率 5%多孔型（porous）：孔隙率 5%后者按孔徑分為大孔型（macroporous）和微孔型（microporous）1.生物惰性陶瓷 ( bioinert ）惰性生物陶瓷，在生物體內(nèi)幾乎不發(fā)生化學(xué)變化，或僅發(fā)生極小反應(yīng)的材料。與機(jī)體組織可形成穩(wěn)定的界面。材料周圍形成厚度不同的包囊性纖維膜。2. 表面生物活性陶瓷( surface bioactive ceramic ) 生物活性陶瓷( bioactive ceramic )生物反應(yīng)性陶瓷( bioreactive ceramic )能在界面誘發(fā)生物反應(yīng), 材料和組織間形成化學(xué)鍵性結(jié)合、與骨形成化學(xué)性結(jié)合。主要有兩類：（1）低結(jié)晶羥基磷灰石陶瓷（2）生物玻璃或生物玻璃陶瓷定義：3.可吸收性生物陶瓷（ bioresorbable ）生物降解性陶瓷（ biodegradable ceramic ）在生理環(huán)境作用下被降解和吸收，并隨之為周圍新生組織所替代的陶瓷。定義：磷酸三鈣陶瓷 (Ca3-(PO4)2（TCP、a-TC、b-TCP）鋁酸鈣陶瓷（CaO-Al2O3）此類陶瓷比生物活性陶瓷溶解性大，常用作增骨材料。1. 生物惰性陶瓷類多晶、單晶氧化鋁陶瓷高結(jié)晶羥基磷灰石陶瓷碳素陶瓷氧化鋯（硅、鈦）陶瓷，氮化硅陶瓷等2. 生物反應(yīng)性陶瓷類生物玻璃及生物玻璃陶瓷低結(jié)晶羥基磷灰石陶瓷氟磷灰石陶瓷鋯、硅、釔HA陶瓷3. 生物可吸收性陶瓷類鋁酸鈣陶瓷磷酸三鈣陶瓷a -TCPb -TCP口腔植入陶瓷材料分為三大類二、口腔植入陶瓷材料的性能1物理機(jī)械性能（physical and mechanical properties）2化學(xué)性能（chemical properties）3生物性能（biological properties）1物理機(jī)械性能（physical and mechanical properties）與自然骨比較，種植陶瓷的彈性模量過(guò)高，脆性大，在體內(nèi)抗疲勞破壞性能較差。材料彈性模量(GPa)抗彎強(qiáng)度(MPa)壓縮強(qiáng)度(MPa)斷裂韌性(MPa m1/2)皮質(zhì)骨7 2550 18089 1642.2 12牙釉質(zhì)84392羥基磷灰石陶瓷35 122100 200510 9300.69 1.16磷酸三鈣陶瓷38 84140 260470 7001.14 1.30生物玻璃陶瓷100 117120 500200 15002.0多晶氧化鋁陶瓷37 380210 380380 10005 6單晶氧化鋁陶瓷385210 13001300 30003.1 5.5氧化鋯陶瓷2001200400015應(yīng)耐受生理環(huán)境的作用，不變質(zhì)。（氧化鋁陶瓷）在骨中發(fā)生輕微溶解，能引導(dǎo)周圍骨組織再生，并與骨組織發(fā)生化學(xué)結(jié)合。（低結(jié)晶羥基磷灰石）植入組織內(nèi)能發(fā)生吸收和降解，并且降解速度與骨組織的生成速度一致，防止軟組織的長(zhǎng)入。（磷酸三鈣）2化學(xué)性能 （chemical properties）3生物性能（biological properties）必須滿足生物相容性的要求；與組織界面、陶瓷的組成和結(jié)構(gòu)、表面性態(tài)（粗糙度、孔隙、形態(tài)）、力學(xué)相容性以及機(jī)體的反應(yīng)有關(guān)。三種基本類型：1、機(jī)械結(jié)合（mechanical bonding）惰性陶瓷粗糙表面或多孔，組織長(zhǎng)入，機(jī)械結(jié)合。2生物活性結(jié)合（bioactive bonding）生物活性陶瓷與組織間化學(xué)鍵性結(jié)合。產(chǎn)生組成與結(jié)構(gòu)類似骨組織的表面層。3、降解和吸收（degradation and absorption）可吸收性陶瓷在體內(nèi)降解和吸收，隨之被新生組織替換?？刂平到馑俣扰c組織生長(zhǎng)匹配。三、口腔植入陶瓷與組織間的結(jié)合（bonding between implant ceramics and the tissues）1、機(jī)械結(jié)合（mechanical bonding）分為形態(tài)結(jié)合、生物學(xué)結(jié)合。形態(tài)結(jié)合致密生物惰性陶瓷與組織間的結(jié)合形式。組織長(zhǎng)入陶瓷植入體粗糙不平的表面，形成機(jī)械鎖合。與骨之間形成纖維骨性結(jié)合界面。生物學(xué)結(jié)合多孔生物陶瓷與組織間的結(jié)合形式。通過(guò)組織長(zhǎng)入多孔陶瓷植入體表面或內(nèi)部交連的孔隙而實(shí)現(xiàn)。2生物活性結(jié)合（bioactive bonding）生物活性陶瓷表面含有羥基磷灰石或植入后表面能形成羥基磷灰石層，與組織間化學(xué)鍵性結(jié)合。產(chǎn)生成分與結(jié)構(gòu)類似骨組織的表面層，與骨組織呈骨性界面結(jié)合，與骨之間沒(méi)有纖維組織介入。生物活性陶瓷與組織間的結(jié)合形式：作用：使植入體和組織間通過(guò)物理-化學(xué)過(guò)程達(dá)到連續(xù)性建立，包括結(jié)構(gòu)的連續(xù)性及功能的連續(xù)性。減少力通過(guò)植入體傳遞給周圍組織時(shí)的應(yīng)力集中現(xiàn)象。3、降解和吸收（degradation and absorption）產(chǎn)生于可吸收性生物陶瓷與組織間的結(jié)合?？晌招蕴沾稍隗w內(nèi)降解和吸收，隨之被新生組織替換?？刂平到馕账俣扰c組織生長(zhǎng)匹配。1.陶瓷材料類型對(duì)組織界面的影響生物生物反應(yīng)性反應(yīng)性陶瓷陶瓷生物生物惰性惰性陶瓷陶瓷生物生物可吸收性可吸收性陶瓷陶瓷與骨呈骨性結(jié)與骨呈骨性結(jié)合，界面無(wú)纖合，界面無(wú)纖維組織膜。維組織膜。形成纖維接觸形成纖維接觸界面。界面。新骨形成伴新骨形成伴隨陶瓷的降解。隨陶瓷的降解。組織反應(yīng)或誘發(fā)肉瘤的傾向不 易顆粒狀粉末狀有孔圓鈍較 易塊 狀無(wú) 孔角 形2. 陶瓷材料的形態(tài)對(duì)誘發(fā)肉瘤的影響3.陶瓷材料孔隙的作用（1）為纖維細(xì)胞、骨細(xì)胞向陶瓷中生長(zhǎng)提供通道和生長(zhǎng)場(chǎng)所。（2）增大組織液與陶瓷材料之間的接觸表面積，加速反應(yīng)過(guò)程。（3）有利于局部體液循環(huán)，為長(zhǎng)入材料深部的新生骨提供營(yíng)養(yǎng)。（4）纖維及骨組織長(zhǎng)入孔隙中有機(jī)械性鎖結(jié)固定種植體的作用?？讖皆?515m 時(shí), 纖維結(jié)締組織可長(zhǎng)入；孔徑在 40100m 時(shí), 骨組織可長(zhǎng)入；孔徑大于100m 時(shí), 礦化骨組織可以長(zhǎng)入。4.材料的力學(xué)性質(zhì)與界面的關(guān)系陶瓷材料與骨之間，應(yīng)達(dá)到力學(xué)性質(zhì)和在應(yīng)力作用下的力傳導(dǎo)性質(zhì)相匹配，才能獲得良好的力學(xué)相容性從而提高種植的成功率。陶瓷材料（35385GPa）彈性模量高，剛性大，受力后應(yīng)力得不到分散和緩沖。骨 組 織：（725GPa）由骨膠原纖維和無(wú)機(jī)鹽組成的復(fù)合材料，多向非均一的多孔體。彈性模量界于羥基磷灰石與膠原纖維二者之間。彈性模量比較五、常用的口腔植入陶瓷（一）羥基磷灰石陶瓷（Hydrocyapatite ceramics）（二）生物玻璃（Bioglass）（三）生物活性玻璃陶瓷(bioactive glass ceramics）（四）氧化鋁生物陶瓷(Aluminum oxide bioceramic）（五）生物活性陶瓷涂層(Aluminum oxide bioceramic）（一）羥基磷灰石陶瓷（Hydroxyapatite ceramics）通式：A10 (MO4) X2A：Ca2+、Ba2+、Mg2+、Al3+、Na+MO4：PO43-、HPO42-X：F-、OH-、Cl-自然界存在三種天然羥基磷灰石：羥基磷灰石（ hydroyapatite ）氟磷灰石（fluoroapatite ）氯磷灰石（chlorapatite）羥基磷灰石（ hydroyapatite ）羥基磷灰石是磷灰石（apatite）的一種。分子式為：Ca10（PO4)6（OH)2，Ca/P原子比：1.67。HA廣泛存在于人和動(dòng)物的骨和牙中, 是硬組織的主要無(wú)機(jī)質(zhì)。為無(wú)味、無(wú)嗅、白色半透明粉末。HA陶瓷的強(qiáng)度與其相（phase）組成、結(jié)晶度（crystallization）和孔隙度（porosity）等有關(guān)。致密HA陶瓷的壓縮強(qiáng)度可達(dá)400917MPa，抗彎強(qiáng)度僅80195MPa。多孔HA陶瓷的強(qiáng)度隨孔隙率呈指數(shù)下降。HA陶瓷的斷裂韌性和抗疲勞性能較差。 理化性能HA具有優(yōu)良的生物相容性。植入骨內(nèi)能傳導(dǎo)成骨，且與新骨形成骨鍵合。新骨可以沿植入體表面或內(nèi)部孔隙外延生長(zhǎng)。在軟組織內(nèi)植入時(shí)，能與組織密合，對(duì)機(jī)體及局部組織無(wú)炎癥或刺激反應(yīng)，故也可用于穿皮器件。 生物性能磷灰石（apatite）類材料植入骨組織中，材料表面發(fā)生部分溶解，使周圍pH值降低，界面區(qū)鈣磷離子濃度增加，在界面區(qū)骨形成過(guò)程中，磷灰石微晶與界面膠原性基質(zhì)產(chǎn)生結(jié)合。 生物性能謝謝大家！2014年11月26日