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        弗爾德(上海)儀器設(shè)備有限公司

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        干貨分享 | 陶瓷牙科種植體的金相制備

        干貨分享 | 陶瓷牙科種植體的金相制備
        德國(guó)Retsch(萊馳)  2023-10-27  |  閱讀:664

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        關(guān)于種植牙材料背景知識(shí)


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        鈦及鈦合金是種植牙最常用的材料,已成為牙齒替換的黃金標(biāo)準(zhǔn)。然而,鈦的一個(gè)缺點(diǎn)是其淺灰的顏色有時(shí)可以通過(guò)種植體周圍的粘膜被看到。此外,研究表明,金屬能夠誘導(dǎo)非特異性免疫調(diào)節(jié)和自身免疫。新的一些陶瓷材料可能會(huì)克服這些缺點(diǎn)。但是,眾所周知,陶瓷對(duì)剪切和拉伸載荷敏感,可能會(huì)導(dǎo)致早期材料失效。因此,高強(qiáng)度氧化鋯陶瓷已成為種植牙的首選材料。


        在確定植入體的力學(xué)和修復(fù)能力時(shí),需要考慮材料特性和加工特性。這意味著單斜和四方相的二氧化鋯(ZrO2)均需被考慮到。與單斜相相比,ZrO2以四方相存在時(shí)可以抵抗極端載荷力; 此外,它的高生物相容性使其成為理想的牙科材料。但除了這些正面的特質(zhì),四方相巨大的剛度卻可能導(dǎo)致在負(fù)荷極限時(shí)的斷裂。這些特性影響著設(shè)計(jì),主要是關(guān)于生產(chǎn)、應(yīng)用和一段式和兩段式植入系統(tǒng)的性能。


        目前市面上存在兩種不同的生產(chǎn)種植體的方法:一段式(螺釘保留)和兩段式ZrO2種植體。一段式ZrO2植入物的優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有微間隙。由ZrO2制成的兩段式種植體在種植體和基臺(tái)之間的連接處存在斷裂或松動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。最新的ZrO2兩段式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完全避免了這些風(fēng)險(xiǎn),與兩段式鈦植入物相比,沒(méi)有明顯的缺點(diǎn)。歸功于數(shù)字規(guī)劃等新技術(shù),加上兩段式ZrO2系統(tǒng)的假體多樣性,可以將適當(dāng)?shù)募袤w解決方案與手術(shù)上合理的種植體位置結(jié)合起來(lái)。由此,可以提前避免錯(cuò)誤的功能,包括預(yù)期的斷裂風(fēng)險(xiǎn)。


        ZrO2樣品的金相制備

        二氧化鋯作為牙種植體時(shí)需要對(duì)其適用性進(jìn)行檢驗(yàn)。下面的段落給出了用于確定ZrO2植入物孔隙度的金相樣品制備細(xì)節(jié)??紫抖仁怯绊懖牧狭W(xué)穩(wěn)定性和組織長(zhǎng)入性能的一個(gè)關(guān)鍵因素。


        制備方法:

        由于樣品在特定壓力極限下才顯示出天然孔隙度和裂紋,因此鑲嵌時(shí)應(yīng)避免高壓力的引入,同時(shí)應(yīng)考慮陶瓷樣品的高硬度。本案例中使用的是適合較硬材料的QATM KEM 15 plus丙烯酸基樹(shù)脂進(jìn)行鑲嵌,粉末和液體混合比例為1.5:1,最終鑲嵌塊直徑為40毫米。


        將鑲嵌好的樣品裝夾在帶有V型槽擋板的Vice 60快速夾具上,然后在QATM Qcut 200A精密切割機(jī)上使用適合陶瓷樣品的金剛石切割輪割至目標(biāo)位置附近。直切的切割參數(shù)為在2500 rpm轉(zhuǎn)速下,恒定進(jìn)給速度為 0.08 mm/s。Qcut 200A型是一款緊湊、用戶友好的濕式精密切割機(jī)。它可以配備多達(dá)三個(gè)自動(dòng)軸(X, Y, Z)和多種切割模式,以實(shí)現(xiàn)最大的靈活性和理想的空間利用。


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        表1. 切割參數(shù)


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        Qcut 200A精密切割機(jī)


        研磨/拋光:

        研磨和拋光過(guò)程在Qpol 250 A1-ECO自動(dòng)磨拋機(jī)上進(jìn)行,使用帶有金剛石磨料的磨光耗材和硬質(zhì)拋光布。第一步是采用74 μm粒度尺寸的金剛石研磨薄膜(或相近粒度的金剛石磨盤(pán)如Quasar/Vega),在30 N單點(diǎn)壓力下進(jìn)行磨平,然后在Galaxy Green或Blue金剛石磨盤(pán)上以45 N的單力進(jìn)行6分鐘的磨光。Qpol 250 A1 ECO磨拋機(jī)是一款單盤(pán)研磨和拋光機(jī),工作盤(pán)尺寸為? 200/250 mm,通過(guò)4.3英寸彩色觸摸屏方便地進(jìn)行操作。


        第一步拋光選用適合高硬度材料的Galaxy BETA硬質(zhì)合成拋光布,用9μm Dia-Complete多晶金剛石懸液,以30N的單點(diǎn)力粗拋6分鐘,以便充分去除磨光產(chǎn)生的劃痕及打開(kāi)孔隙;在該步驟后,樣品用30N的單點(diǎn)力和3μm Dia-Complete多晶金剛石懸浮液在Galaxy DELTA中等硬度絲質(zhì)布上拋光5分鐘;最后用Eposil F氧化物拋光液精拋2分鐘,采用單點(diǎn)力30N,最后20秒用水沖洗。


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        表2. 磨拋制備參數(shù)


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        Qpol 250 A1-ECO單盤(pán)自動(dòng)磨拋機(jī)


        制備效果參見(jiàn)下面的明場(chǎng)像,均采用500倍的放大倍率。需要注意的是,樣品的孔隙率因制造工藝的不同而不同。其中左圖孔隙度比右圖大(種植體的螺紋部分)。


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        二氧化鋯牙種植體中的孔隙


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        弗爾德(上海)儀器設(shè)備有限公司隸屬全球技術(shù)領(lǐng)先者-弗爾德集團(tuán)旗下,提供最先進(jìn)的樣品處理與分析設(shè)備及解決方案。

        旗下五大品牌:德國(guó)Retsch(萊馳)粉碎、研磨、篩分設(shè)備,德國(guó)Microtrac MRB(麥奇克萊馳)多功能粒度粒形分析儀,Carbolite?Gero(卡博萊特?蓋羅)烘箱、高溫烘箱、箱式馬弗爐、灰化爐、管式馬弗爐、氣氛馬弗爐、真空馬弗爐、高溫馬弗爐及工業(yè)定制爐,Eltra(埃爾特)碳/氫/氧/氮/硫元素分析儀,QATM(奧德鎂)切割機(jī)、鑲嵌機(jī)、磨拋機(jī)、硬度計(jì)。

        服務(wù)于全球無(wú)數(shù)實(shí)驗(yàn)室、制造商和科研機(jī)構(gòu),是客戶最忠實(shí)的合作伙伴。弗爾德致力于和客戶共同進(jìn)步成長(zhǎng),為客戶提供有效可靠的產(chǎn)品、流程和工藝方法,使其能夠更安全、更高效、更持久地發(fā)展業(yè)務(wù)。我們希望通過(guò)不懈努力,不斷推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步,使世界變得更加健康和安全。

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