實施指南《GB17168-2013牙科學固定和活動修復用金屬材料》實施指南

《GB17168-2013牙科學固定和活動修復用金屬材料》實施指南一、標準核心內(nèi)容速覽：開啟牙科金屬材料應用新篇（一）適用范圍精準界定明確本標準適用于制作牙科修復裝置及修復體的金屬材

料，無論是用于烤瓷、不用于烤瓷，亦或二者皆可的材

料均涵蓋其中。但需注意，牙科銀汞合金、牙科焊接材

料以及正畸用金屬材料（如正畸絲、托槽、帶環(huán)和螺釘

等）并不在本標準范圍內(nèi)。這一精準界定，為后續(xù)在牙

科修復領(lǐng)域正確選用金屬材料奠定基礎(chǔ)，避免因材料錯

用引發(fā)各類問題，確保修復工作從源頭合規(guī)。（二）關(guān)鍵性能要求梳理—1—1.化學成分與有害成分：對金屬材料的化學成分作出嚴格規(guī)定，要求清晰表述各成分含量。同時，明確限制

有害元素，如嚴格控制鈹、鎘等有害元素的含量，保障

材料安全性，降低對患者健康潛在風險。2.生物相容性：作為直接與人體口腔組織接觸的材料，

生物相容性至關(guān)重要。標準強調(diào)材料需具備良好生物相

容性，減少過敏、炎癥等不良反應，為患者提供舒適且

安全的修復體驗。3.機械性能：規(guī)定材料應具備合適的強度、硬度、韌

性等機械性能，

以承受口腔日常咀嚼等復雜力學環(huán)境，

保證修復體在長期使用中不發(fā)生變形、斷裂等情況，維

持良好的修復效果。—2—4.其他性能：包括密度、耐腐蝕性、抗晦暗性、固相線和液相線溫度（合金）或熔點（商業(yè)用純金屬）、線

脹系數(shù)等性能要求。

良好的耐腐蝕性確保材料在口腔潮

濕、酸堿交替環(huán)境下不被腐蝕；抗晦暗性能維持修復體

外觀色澤；適宜的固相線、液相線溫度及線脹系數(shù)保障

材料在加工及使用過程中的穩(wěn)定性。二、材料分類解析：洞察不同牙科金屬特性（一）貴金屬材料1.金及其合金：具有無與倫比的綜合性能，生物相容

性極佳，幾乎不會引發(fā)人體過敏反應；耐腐蝕性強，能

在口腔復雜環(huán)境中長期穩(wěn)定存在；色澤美觀，與天然牙

齒色澤相近，在美學修復方面優(yōu)勢顯著。常用于制作高

端牙冠、牙橋、假牙以及精密的鑲嵌體等，為患者帶來—3—高品質(zhì)修復體驗，盡管價格高昂，但因其卓越性能，在牙科修復中始終占據(jù)重要地位。2.鈀基合金：呈白色，熔點較高，價格相對金合金更

為親民，可作為金基合金的替代選擇。其膨脹系數(shù)能與

陶瓷良好匹配，是制作陶瓷燒結(jié)合金基體的優(yōu)質(zhì)材料。

在鈀銀金系合金基礎(chǔ)上，添加銅、錫等元素，可進一步

優(yōu)化合金性能，拓展其在牙科修復領(lǐng)域的應用場景，如

用于烤瓷牙制作，兼顧美觀與性能。（二）非貴金屬材料1.鈷鉻鉬合金和鎳鉻合金：此類合金硬度高，賦予修

復體良好耐磨性，能承受較大咀嚼力；強度高，保障修

復體在口腔復雜力學環(huán)境下不易變形、斷裂；耐蝕性較

好，可在口腔環(huán)境中長期使用。但加工難度較大，鑄造—4—過程中需嚴格控制工藝參數(shù)以確保質(zhì)量。廣泛應用于制作牙冠、牙橋、扣環(huán)、掛鉤等，為廣大患者提供經(jīng)濟實

用的修復解決方案。不過，部分患者可能對鎳元素存在

過敏反應，在臨床應用中需關(guān)注患者個體差異。2.不銹鋼：具有一定強度和耐腐蝕性，成本相對較低，

加工工藝相對成熟。常用于制作一些對性能要求相對不

高的牙科修復部件，如簡單牙冠、正畸輔助器械等，在

牙科修復市場中占據(jù)一定份額，滿足不同患者的多樣化

需求。3.鈦及鈦合金：重量輕，大大減輕修復體對患者口腔

組織的負擔；耐蝕性極其優(yōu)異，在口腔潮濕環(huán)境下幾乎

不被腐蝕；與人體組織相容性極佳，顯著降低過敏及組

織排斥風險。常用的牙科鈦合金有

Ti

-2Ag-2Fe

、Ti-—5—6Al-

1Fe

等?？芍谱餮拦凇⒀罉蛞约案鞣N口腔種植體（牙齒和下顎），尤其是在口腔種植領(lǐng)域，鈦及鈦合金

已成為主流材料，為眾多缺失牙患者帶來福音。近年來，

Ti-50Ni

記憶合金因其獨特的回彈性能，在牙齒矯正器

制作方面嶄露頭角，效果優(yōu)于傳統(tǒng)不銹鋼絲材，為牙齒

矯正技術(shù)發(fā)展注入新活力。三、生物相容性考量：保障患者安全與舒適（一）生物相容性為何關(guān)鍵口腔作為一個特殊的生理環(huán)境，修復用金屬材料長期與

口腔黏膜、牙齦、唾液等組織和液體接觸。若材料生物

相容性不佳，極易引發(fā)過敏反應，導致患者牙齦紅腫、

出血、疼痛，甚至出現(xiàn)口腔黏膜潰瘍等癥狀；還可能引

發(fā)組織排斥，影響修復體與周圍組織的結(jié)合，降低修復—6—效果，嚴重時需重新進行修復治療，給患者帶來身心痛苦與經(jīng)濟負擔。因此，

良好的生物相容性是牙科金屬材

料必須首要滿足的關(guān)鍵性能，是保障患者安全與舒適的

基石。（二）標準中的生物相容性要求GB

17168-2013

明確規(guī)定，牙科金屬材料應具備良好

生物相容性。雖然標準未對生物學危害進行具體定性和

定量要求，但在評價材料生物相容性時，可參考標準中

對金屬烤瓷修復體系中金屬部分的性能要求。例如，對

材料中可能導致過敏或毒性反應的元素，如鎳、鈹?shù)龋?/p>

嚴格限制其含量。通過控制這些有害元素，從源頭上降

低材料引發(fā)生物不良反應的可能性，確保進入臨床應用

的牙科金屬材料對患者安全無害?！?—（三）提升生物相容性的途徑1.優(yōu)化材料成分：研發(fā)人員不斷探索新的合金配方，

減少或去除易引發(fā)過敏或毒性反應的元素，增加對人體

友好元素的比例。例如，開發(fā)低鎳或無鎳的合金材料，

降低患者鎳過敏風險；在合金中添加適量的生物活性元

素，如鈣、磷等，促進材料與周圍組織的結(jié)合，提高生

物相容性。2.改進加工工藝：先進的加工工藝能夠改變材料的微

觀結(jié)構(gòu)，進而影響其生物相容性。例如，采用精密鑄造

工藝，可使材料內(nèi)部組織更加均勻致密，減少缺陷，降

低有害物質(zhì)滲出的可能性；表面處理技術(shù)，如微弧氧化、

等離子噴涂等，在材料表面形成一層具有生物活性的涂—8—層，既能提高材料的耐磨性和耐腐蝕性，又能改善其與組織的親和性，提升生物相容性。四、機械性能剖析：支撐修復體長久耐用（一）關(guān)鍵機械性能指標解讀1.屈服強度：這是金屬材料在受力時發(fā)生塑性變形的

臨界點。對于牙科修復體而言，高屈服強度意味著修復

體在承受咀嚼壓力等外力作用時，更不容易發(fā)生塑性變

形，能夠保持其原有形狀和結(jié)構(gòu)完整性，確保長期穩(wěn)定

行使咀嚼功能。例如，在制作后牙牙冠時，需要材料具

備較高屈服強度，

以應對較大咀嚼力，防止牙冠變形。2.抗拉強度：指金屬材料在斷裂前能承受的最大拉力。

較高的抗拉強度使修復體在遭遇極端受力情況，如咬到

過硬食物時，更不容易發(fā)生斷裂，保障修復體的使用壽—9—命。在固定橋修復中，橋體部分需要承受較大拉力，此時選用抗拉強度高的材料，可有效降低橋體斷裂風險。3.疲勞強度：

口腔修復體在日常使用中，需反復承受

咀嚼力等交變載荷作用。疲勞強度反映了材料抵抗這種

交變載荷而不發(fā)生疲勞斷裂的能力。

良好的疲勞強度能

確保修復體在長期循環(huán)受力下，依然保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，減

少因疲勞裂紋擴展導致的修復體損壞，延長修復體使用

壽命，為患者提供持久可靠的修復效果。（二）機械性能對修復體設計與應用的影響1.修復體類型選擇：不同類型的修復體對機械性能要

求各異。例如，全口義齒的基托部分需要材料具有一定

柔韌性和抗疲勞性能，

以適應口腔組織的動態(tài)變化；而

固定義齒的橋體和牙冠，則更側(cè)重于材料的強度和硬度，—10—以承受較大咀嚼力。因此，在設計和選擇修復體時，需根據(jù)其類型和功能需求，精準匹配具有合適機械性能的

金屬材料。2.修復部位差異：

口腔內(nèi)不同部位的牙齒受力情況不

同，對修復材料機械性能要求也有所區(qū)別。前牙主要承

擔切割食物功能，受力相對較小，但對美觀性要求高，

可選用強度適中且美觀性好的材料；后牙主要負責咀嚼

研磨食物，承受較大咀嚼力，應優(yōu)先選擇高強度、高耐

磨性的材料，

以確保修復體在該部位能長期穩(wěn)定發(fā)揮作用。（三）提升機械性能的方法1.合金化處理：通過在金屬基體中添加其他合金元素，

形成合金，利用合金元素之間的相互作用，改變材料的—11—晶體結(jié)構(gòu)和性能。例如，在鈷鉻合金中添加鉬元素，可提高合金的強度和硬度；在鈦合金中添加鋁、釩等元素，

能改善合金的綜合機械性能，使其更適合牙科修復應用。2.熱處理工藝：對金屬材料進行適當?shù)臒崽幚?，如?/p>

火、正火、淬火和回火等，能夠調(diào)整材料的組織結(jié)構(gòu)，

消除內(nèi)部應力，從而顯著改善材料的機械性能。例如，

對鑄造后的鈷鉻合金修復體進行熱處理，可細化晶粒，

提高材料的韌性和強度，增強修復體的耐用性。五、耐腐蝕性探究：應對口腔復雜環(huán)境挑戰(zhàn)（一）

口腔環(huán)境的腐蝕挑戰(zhàn)口腔環(huán)境復雜多變，唾液中含有多種電解質(zhì)、酶、蛋白

質(zhì)以及微生物等成分，且

pH

值在一定范圍內(nèi)波動，通

常呈弱酸性至中性。同時，

日常飲食中的各種食物，如—12—酸性飲料、水果、辛辣食物等，會進一步改變口腔局部環(huán)境的酸堿度和化學組成。在這種環(huán)境下，牙科金屬修

復體時刻面臨著化學腐蝕、

電化學腐蝕以及微生物腐蝕

等多種腐蝕形式的威脅?；瘜W腐蝕可能導致材料表面的

金屬原子與口腔中的化學物質(zhì)發(fā)生化學反應，逐漸溶解；

電化學腐蝕則是由于不同金屬材料之間或同一金屬材料

內(nèi)部存在電位差，在唾液電解質(zhì)溶液中形成腐蝕電池，加速材料腐蝕；微生物腐蝕是口腔中的細菌等微生物在

材料表面聚集繁殖，其代謝產(chǎn)物可能引發(fā)材料腐蝕。這

些腐蝕作用不僅會影響修復體的外觀，使其失去光澤、

出現(xiàn)變色，更會降低修復體的機械性能，導致修復體變

形、斷裂，嚴重影響修復效果和使用壽命。（二）標準中的耐腐蝕性要求—13—GB

17168-2013對牙科金屬材料的耐腐蝕性提出明確要求，

以確保材料在口腔復雜環(huán)境下能夠長期穩(wěn)定使用。

標準規(guī)定了相應的耐腐蝕性測試方法，通過模擬口腔環(huán)

境，對材料的耐腐蝕性能進行評估。例如，采用特定的

腐蝕介質(zhì)和試驗條件，測試材料在一定時間內(nèi)的腐蝕速

率、腐蝕電位等參數(shù)，判斷材料是否符合耐腐蝕性標準。

只有通過嚴格耐腐蝕性測試的材料，才允許應用于牙科

修復領(lǐng)域，從而保障修復體在患者口腔內(nèi)能夠經(jīng)受住長

期腐蝕考驗，維持良好性能。（三）提升耐腐蝕性的策略1.選擇耐腐蝕材料：從材料源頭入手，優(yōu)先選用本身

具有良好耐腐蝕性的金屬或合金。例如，貴金屬合金如

金合金，因其化學性質(zhì)穩(wěn)定，具有卓越的耐腐蝕性，在—14—高端牙科修復中廣泛應用；鈦及鈦合金表面能形成一層致密的氧化膜，阻止進一步腐蝕，也是耐腐蝕性優(yōu)異的

牙科材料選擇。對于非貴金屬合金，通過優(yōu)化合金成分，

如在鎳鉻合金中調(diào)整鉻、鉬等元素含量，可提高合金的

鈍化能力，增強耐腐蝕性。2.表面防護技術(shù)：采用表面處理技術(shù)在金屬材料表面

構(gòu)建防護層，是提升耐腐蝕性的有效手段。常見的表面

防護技術(shù)包括電鍍、化學鍍、熱噴涂、陽極氧化等。例

如，在金屬修復體表面電鍍一層貴金屬，如金、鈀等，

可顯著提高修復體的耐腐蝕性和美觀性；陽極氧化處理

能在鈦及鈦合金表面形成一層更厚、更穩(wěn)定的氧化膜，

進一步增強其耐腐蝕性。此外，近年來發(fā)展的一些新型

表面防護技術(shù)，如自組裝膜技術(shù)、仿生涂層技術(shù)等，也

為提升牙科金屬材料耐腐蝕性提供了新途徑。這些技術(shù)—15—能夠在材料表面構(gòu)建具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的防護層，有效阻擋腐蝕介質(zhì)與材料基體接觸，延緩腐蝕進程。六、加工工藝與標準契合：保障修復體精度與質(zhì)量（一）鑄造工藝要點與標準遵循1.工藝原理與應用：鑄造工藝是將液態(tài)金屬材料注入

模具型腔，經(jīng)冷卻凝固后獲得所需形狀修復體的方法。

在牙科修復中應用廣泛，可制作復雜形態(tài)的修復體，如

多單位固定橋、活動義齒支架等。通過精密鑄造技術(shù)，

能夠?qū)崿F(xiàn)對修復體細節(jié)的精準復制，滿足臨床對修復體

高精度和復雜結(jié)構(gòu)的需求。2.

與標準契合要點：?尺寸精度控制：鑄造過程中金屬冷卻收縮率直接影

響修復體的尺寸精度。為符合標準要求，需嚴格控制鑄—16—造溫度、時間以及模具材料和結(jié)構(gòu)等因素，減少金屬收縮變形。例如，采用熱膨脹系數(shù)與金屬相匹配的模具材

料，在鑄造后對修復體進行適當?shù)某叽缪a償加工，確保

修復體尺寸精度符合標準規(guī)定，與患者口腔牙體組織精

確匹配，提高修復體的穩(wěn)定性和舒適度。。內(nèi)部質(zhì)量保證：控制鑄造過程中的氣體卷入、雜質(zhì)

混入等問題，防止修復體內(nèi)部出現(xiàn)氣孔、縮松、夾雜等

缺陷，影響修復體機械性能和耐腐蝕性。通過優(yōu)化鑄造

工藝參數(shù)，如提高金屬熔煉溫度、采用真空鑄造或惰性

氣體保護鑄造等方法，減少氣體和雜質(zhì)的混入；對鑄造

后的修復體進行無損檢測，如

X射線探傷、超聲波探傷

等，及時發(fā)現(xiàn)并剔除內(nèi)部有缺陷的產(chǎn)品，確保進入臨床

的修復體質(zhì)量可靠，符合標準對材料性能的要求?！?7—（二）數(shù)控切削工藝優(yōu)勢與標準適配1.工藝特點與優(yōu)勢：數(shù)控切削工藝采用數(shù)字化設計和

數(shù)控機床進行加工，能夠?qū)崿F(xiàn)對修復體形狀和尺寸的高

精度控制。其加工精度可達微米級，顯著提高修復體的

邊緣密合度和表面光潔度。與傳統(tǒng)加工方法相比，數(shù)控

切削工藝具有加工效率高、可重復性好、能夠加工復雜

形狀等優(yōu)勢，尤其適用于單冠、固定橋等修復體的制作，

能夠為患者提供更精準、更舒適的修復體驗。2.

滿足標準的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：?設備精度與維護：數(shù)控機床的精度是保障修復體加

工精度的關(guān)鍵。定期對數(shù)控機床進行精度檢測和校準，確保設備各項精度指標符合要求。同時，注意設備的日

常維護保養(yǎng)，及時更換磨損的刀具，優(yōu)化加工參數(shù)設置，—18—如切削速度、進給量、切削深度等，

以保證在加工過程中能夠嚴格按照設計要求精確控制修復體的幾何形狀和

尺寸，滿足標準對修復體精度的嚴格要求。?數(shù)字化設計與制造流程：基于計算機輔助設計（CAD）和計算機輔助制造（CAM）技術(shù)的數(shù)字化設計

與制造流程，是數(shù)控切削工藝的核心。在設計階段，通

過對患者口腔模型的精確掃描和數(shù)字化處理，利用專業(yè)

軟件進行修復體的三維設計，確保設計方案符合患者口

腔解剖結(jié)構(gòu)和臨床功能需求，同時滿足標準對修復體各

項性能的要求。在制造階段，將設計好的三維模型數(shù)據(jù)

傳輸至數(shù)控機床，通過數(shù)控編程控制刀具運動軌跡，實

現(xiàn)修復體的自動化加工。在整個數(shù)字化設計與制造過程

中，嚴格遵循數(shù)據(jù)傳輸和處理的準確性原則，確保設計—19—意圖能夠準確無誤地轉(zhuǎn)化為實際修復體，保障修復體質(zhì)量符合標準規(guī)定。（三）3D打印工藝在牙科的創(chuàng)新與標準遵循1.工藝創(chuàng)新應用：3D打印技術(shù)在牙科修復領(lǐng)域的應

用逐漸成熟，為牙科金屬材料加工帶來了創(chuàng)新性變革。該技術(shù)能夠根據(jù)患者口腔的個性化三維模型，快速制作

出高度個性化的修復體，實現(xiàn)復雜結(jié)構(gòu)的一體化成