口腔陶瓷材料ppt課件

1、口 腔 陶瓷材料,陶瓷（ceramic,porcelain)概念已擴大到整個無機非金屬材料，即以氧化物、氮化物、碳化物等為原料制成的無機固體材料。 硬度高 耐磨性好 化學(xué)性能穩(wěn)定 廣泛應(yīng)用于口腔領(lǐng)域 生物性能好 著色性能好,烤瓷及金屬烤瓷 鑄造陶瓷 種植陶瓷 陶瓷牙,第一節(jié)、 概 述,瓷 陶,口腔陶瓷材料的結(jié)構(gòu)與性能,一） 陶瓷材料的結(jié)構(gòu)(相組成)陶瓷材料的顯微結(jié)構(gòu)通常由三種不同的相組成，即晶相、玻璃相和氣相,晶體相：立方、四方、六方晶系，據(jù)晶體相的性質(zhì)及數(shù)量不同，陶瓷的機械性能和光學(xué)性能不同。 玻璃相（無定型相）: 非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的低熔點固體。玻璃相增加，透明性增加，抗裂紋擴展減低。 氣相: 氣

2、孔率、氣孔尺寸分布、氣孔形態(tài)對陶瓷性能有明顯影響,二）結(jié)合鍵： 離子鍵無方向性，鍵強度較高，組成的陶瓷強度高、硬度高，但脆性也大。 共價鍵具有方向性和飽和性，因此共價晶體中原子的堆積密度較小。共價晶體鍵強度較高，且有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，這類陶瓷熔點高、硬度高、脆性大、熱脹系數(shù)小。 口腔陶瓷多為混合鍵結(jié)合,三）物理性能：見下表。 口腔陶瓷材料主要物理性能 密度 2.4(g/cm3) 光透過率 50%(2mm板) 熱脹系數(shù) 610-6810-6 線收縮率 13%70% 熱導(dǎo)率 0.042(J/cm.s. ) 體積收縮率 35%50% 吸水率 0%2,口腔陶瓷材料是熱的絕緣體，熱脹系數(shù)與牙體接近。但口腔陶瓷

3、材料在燒結(jié)制作過程中，存在較大的體積收縮而影響修復(fù)體的精度，需采取必要的措施，如燒結(jié)前盡量除去水份、振蕩、壓縮成型，以及真空燒結(jié)等防止或減小其收縮,影響陶瓷材料透明性的主要原因是陶瓷內(nèi)存在的氣孔。陶瓷粉顆粒越細(xì)，氣孔越小，越致密，顆粒間的接觸面積越大，但在光散射作用下透明度反而降低，因此采用適當(dāng)?shù)念w粒度可調(diào)整光透過率。對于含有石英等折光率較大原料的材料，可添加一些折光率較小的成分，如白榴石、長石等，可以提高透明性,四）機械性能 口腔陶瓷材料的主要機械性能見下表。 口腔陶瓷材料主要機械性能 壓縮強度(Mpa) 3453000 彎曲強度(Mpa) 551300 拉伸強度(Mpa) 24.837.4

4、 努氏硬度(Mpa) 46005910 口腔陶瓷材料是一種脆性材料 (不出現(xiàn)塑性變形階段,五） 化學(xué)性能口腔陶瓷是口腔材料中化學(xué)性能最穩(wěn)定的材料，均可耐受許多化學(xué)物質(zhì)的作用而不發(fā)生變化，長期在口腔環(huán)境條件下，對各種食物、飲料、唾液、體液、微生物及其酶的作用，不會產(chǎn)生變質(zhì)、變性,六） 生物性能口腔陶瓷材料具有較好的生物學(xué)性能，在口腔內(nèi)使用安全、無毒。特別是生物陶瓷，更應(yīng)具有生物相容性。 （七） 審美性能由于口腔陶瓷材料的著色性能好，表面光澤度高，又具有透明和半透明性，能恢復(fù)牙體組織的天然色彩,20色系比色板,比色板,1、可據(jù)熔點、應(yīng)用、制造技術(shù)或晶體相分類。 （一）按熔點 高熔陶瓷：131513

5、70，人工牙 中熔陶瓷：10901260，人工牙 低熔陶瓷：8701060，烤瓷全冠 超低熔陶瓷 870 ，鈦合金的熔附,口腔陶瓷材料的分類及制品的制備,二）按應(yīng)用 1. 烤瓷 porcelain ：傳統(tǒng)烤瓷和金屬烤瓷，用于烤瓷全冠修復(fù)體或金屬烤瓷冠修復(fù)體 2.全瓷修復(fù)材料 all-ceramic material： 用于美觀需要的全瓷冠、嵌體、高嵌體、貼面 3. 陶瓷牙ceramic teeth 4. 種植陶瓷implant ceramic,三）按臨床使用部位分類：植入體內(nèi)、非植入體內(nèi) （四）按 成 分 結(jié) 構(gòu)：單純陶瓷、陶瓷基復(fù)合材料,口腔陶瓷材料（陶瓷粉）的制備 采用天然或人工合成的材料

6、作為原材料，經(jīng)高溫熔融、淬冷、粉碎及混合等工藝制備成陶瓷粉,口腔陶瓷制品的制備1燒結(jié) 將初步燒結(jié)的陶瓷粉在低于熔點的溫度下加熱，獲得致密高強度的結(jié)晶過程。 燒結(jié)是陶瓷制品制備最關(guān)鍵的工藝環(huán)節(jié)，它決定了最終制品的性能。燒結(jié)過程通常伴隨有氣孔減少和體積收縮的變化,2.表面涂層 表面涂層是采用一定的工藝手段，將某種材料均勻、等厚、緊密結(jié)合在另一種基底材料上的技術(shù)。常采用高溫熔燒、等離子噴涂、熱擴散、氣相沉積、離子注入、濺射、真空鍍膜等工藝進(jìn)行涂層?？敬扇鄹浇饘傩迯?fù)體的制作，就是采用這種工藝方法,3.鑄造 將陶瓷材料熔融后注入鑄模內(nèi)，再冷卻成預(yù)制體，再在特定的溫度下經(jīng)過結(jié)晶化處理，析出結(jié)晶相而瓷化，使

7、材料獲得足夠強度。經(jīng)過結(jié)晶化處理后進(jìn)行鑄造的陶瓷材料稱為鑄造陶瓷材料。目前多采用玻璃陶瓷進(jìn)行鑄造，其鑄造工藝一般采用熔模鑄造法或稱為失蠟鑄造法,幾類口腔陶瓷材料的特征,一）長石質(zhì)陶瓷 結(jié)構(gòu)特點：以長石為主要原料，配以石英、白陶土及少量硼砂和著色劑。 少量助熔劑用以降低陶瓷的熔點。 生物學(xué)性能良好，可作為烤瓷粉的材料以及制備成品陶瓷牙、陶瓷牙面等,二）玻璃陶瓷 結(jié)構(gòu)特點：是玻璃經(jīng)微晶化處理制得的多晶固體。與玻璃的不同處在于，玻璃是由無定形或非晶態(tài)的玻璃相組成，而玻璃陶瓷則是由一種或數(shù)種結(jié)晶相和殘存玻璃相組成。 與人體牙、骨成分相近，可作為植入人體材料，也可作為烤瓷材料、可磨削陶瓷材料和鑄造陶瓷材

8、料使用,三）氧化鋁陶瓷 結(jié)構(gòu)特點：分為多晶氧化鋁陶瓷和單晶氧化鋁陶瓷。 生物學(xué)性能：單晶氧化鋁表面存在一層水化膜，使其親水性好。a-Al2O3增多瓷體的性能逐漸提高。 作為人工牙根種植體 氧化鋁滲透玻璃陶瓷 全瓷冠,四）氧化鋯陶瓷,二氧化鋯全瓷牙是近幾年才開展的一種高科技的美容修復(fù)牙齒的方法，是通過計算機輔助設(shè)計、激光掃描、再由計算機程序控制研磨制作而成的。具有良好半透明外觀、密度和強度很高，可以解決全瓷系統(tǒng)不能做長橋的問題。全瓷牙具有完美密合的邊緣、無牙齦炎癥現(xiàn)象、對X線無任何阻擋等特點，生物相容性優(yōu)于各種金屬內(nèi)冠，在臨床上可得到持久的修復(fù)效果,幾種口腔陶瓷材料的物理機械性能,長石質(zhì)陶瓷 玻

9、璃陶瓷 單晶氧化鋁陶瓷 密度（g/cm3） 2.4 2.62.8 2.87 硬度KH（MPa） 3800 6170 5910 熱脹系數(shù)（10-6K-1）68 9.9 4.1 壓縮強度（ MPa ） 345 350500 3000 彎曲強度（ MPa ） 55 210250 2101300 彈性模量（ MPa ） 60000 10000 38500,二、金屬烤瓷材料,將陶瓷燒結(jié)在金屬上，陶瓷的缺點就可以用韌性極好的金屬給予補償。用這種方法制成的修復(fù)體被稱為金屬烤瓷修復(fù)體 該技術(shù)稱為烤瓷熔附金屬工藝 在金屬冠核表面熔附上線脹系數(shù)相匹配的瓷料，這種瓷料稱為金屬烤瓷材料，又稱為金屬烤瓷粉,瓷層剝脫和瓷

10、層斷裂是烤瓷熔附金屬失敗的主要原因,一）種類、組成和性能,1種類 與其它瓷粉區(qū)別 低溫瓷粉 熱膨脹系數(shù)必須與底層合金相匹配 底層瓷要求加入金瓷結(jié)合的氧化物以及遮擋顏色的不透明物質(zhì),2.組成 一般組成 根據(jù)修復(fù)分類不透明瓷（遮色瓷） 體瓷（透明瓷、牙本質(zhì)瓷） 頸部瓷（齦瓷） 釉瓷 3性能,二）金屬烤瓷材料與金屬的結(jié)合 金屬烤瓷材料與金屬之間的結(jié)合是PFM修復(fù)體成功的關(guān)鍵。 1機械結(jié)合 金屬基底冠經(jīng)過粗化處理后，金瓷接觸面積增大。 2物理結(jié)合 濕潤性越好，范德華力越大。表面光滑清潔，流動性好。 3壓力結(jié)合 熱膨脹系數(shù)匹配。 熱膨脹系數(shù)是影響金瓷結(jié)合的重要因素 4化學(xué)結(jié)合 關(guān)鍵作用,三）工藝步驟,1

11、制備金屬冠核,2金屬底層冠瓷結(jié)合面的預(yù)處理 粗化處理 排氣和預(yù)氧化 3涂瓷及燒結(jié)成型,第二節(jié)、燒結(jié)全瓷冠材料（ 烤 瓷 材 料,一、概念和應(yīng)用范圍 烤瓷是指在口腔修復(fù)治療中，直接采用各種粉狀瓷料經(jīng)過燒結(jié)制作陶瓷修復(fù)體的工藝過程，用于制作陶瓷修復(fù)體的材料稱為烤瓷材料，又稱烤瓷粉（porcelain materials）。 適用于制作嵌體、冠、貼面等修復(fù)體,二、 分 類 和 組 成,一） 分類 烤瓷材料根據(jù)不同熔點范圍分為三類：高熔烤瓷材料 1200 1450中熔烤瓷材料 1050 1200低熔烤瓷材料 850 1050 按材料的成分分為二類：長石質(zhì)烤瓷和氧化鋁質(zhì)烤瓷,二） 組成（1）長石質(zhì)陶瓷

12、(feldspathic porcelain) 長石：主要成分；鈉長石和鉀長石的混合物；構(gòu)成瓷的玻璃基質(zhì)。 石英：骨架；提高強度。 白陶土：基本成分；可塑性和結(jié)合性；不透明性,硼砂：助熔劑，還有碳酸納、碳酸鉀和硼酸鈉成分，降低陶瓷熔點。 著色劑：金屬氧化物,組成比例 變化,熔點不同 性能不同,烤 瓷 原 料 組 成 高 熔 低 熔 長 石 61% 60% 石 英 29% 12% 碳 酸 鉀 2% 8% 碳 酸 納 2% 8% 碳 酸 鈣 5% 1% 硼 砂 1% 11,2）氧化鋁質(zhì)烤瓷(aluminous porcelain) 氧化鋁質(zhì)烤瓷是一種在長石質(zhì)烤瓷基礎(chǔ)上發(fā)展起來的烤瓷修復(fù)材料，由于其

13、中含有較多的氧化鋁結(jié)晶體，能提高烤瓷材料的強度。作為烤瓷冠的核心部分，也作為烤瓷罩冠的內(nèi)層核心材料使用,3）氧化鋯烤瓷,氧化鋯陶瓷具有優(yōu)良的力學(xué)性能 常被用于制作成品樁核材料 目前在口腔修復(fù)中加入氧化鋯增強已成為一種重要的方法,三、性 能,1. 物理機械性能經(jīng)燒結(jié)后的烤瓷材料的硬度是目前口腔材料中較高的，接近于牙釉質(zhì)的硬度，耐磨性優(yōu)良，最適合作為牙體修復(fù)材料。硬度高、耐磨性好烤瓷材料的其他物理機械性能見下表,烤瓷材料的物理機械性能 性 能 長石質(zhì)烤瓷 氧化鋁質(zhì)烤瓷 牙釉質(zhì) 彎曲強度（MPa） 65 118 壓縮強度（MPa） 172 1048 400 彈性模量（GPa） 60 38 84 布氏

14、硬度（MPa） 400 300 熱脹系數(shù)（10-6/）12 5.6 11.4,二） 化學(xué)性能烤瓷材料能耐受多種化學(xué)物質(zhì)的作用而不發(fā)生變化，其化學(xué)性能相當(dāng)穩(wěn)定，不易腐蝕、老化、變色、降解,三）生物性能烤瓷材料具有良好的生物安全性、惰性，無毒，對口腔組織無刺激、無致敏，長期在口腔內(nèi)也不會發(fā)生不良反應(yīng),四） 審美性能烤瓷材料的著色性好，表面光潔度高，又具有透明和半透明性，能獲得牙體組織的天然色澤,四、工藝步驟,一） 成型 選擇烤瓷粉 調(diào)和成糊狀 涂布于基底冠上 加壓雕塑 干燥 為了補償燒結(jié)后的體積收縮，需將烤瓷預(yù)成體形態(tài)和尺寸均比正常體積放大15%-25,二） 燒結(jié)將已完成的烤瓷預(yù)成體在真空烤瓷爐中

15、進(jìn)行燒結(jié)，其目的是使烤瓷預(yù)成體中烤瓷粉粒表面產(chǎn)生熔融而相互凝集成結(jié)晶體,一般將燒結(jié)過程分為三個階段： 低溫?zé)Y(jié)階段 中溫?zé)Y(jié)階段 高溫?zé)Y(jié)階段,將預(yù)熱干燥后的烤瓷預(yù)成體放入爐內(nèi)，逐漸升溫，使其粉粒中玻璃質(zhì)軟化，產(chǎn)生流動，粉粒間開始凝集，由于凝集不全，烤瓷預(yù)成體呈多孔態(tài)而體積很少產(chǎn)生收縮,粉粒間完全凝集而形成致密體，但此期將出現(xiàn)明顯的體積收縮,粉粒相互熔接形成牢固的結(jié)晶整體，此期體積收縮趨于穩(wěn)定,經(jīng)以上初次燒成后，還可根據(jù)需要對預(yù)成體進(jìn)行調(diào)磨修改或修補再次燒結(jié)。經(jīng)口腔內(nèi)試戴合適后，最后再進(jìn)行修復(fù)體表面上釉，完成最后一次燒結(jié),四、鑄造陶瓷材料,利用鑄造工藝成型的陶瓷材料 （一）鑄造玻璃陶瓷 種類和組成 硅酸鹽，鋁硅酸鹽、硼硅酸鹽及磷酸鹽四種,2性能,1）物理機械性能 與天然牙釉質(zhì)接近（色澤、密度、熱膨脹系數(shù)等） （2）化學(xué)性能 化學(xué)性能穩(wěn)定 無降解