實(shí)施指南《GB17168-2013牙科學(xué)固定和活動修復(fù)用金屬材料》實(shí)施指南

《GB17168-2013牙科學(xué)固定和活動修復(fù)用金屬材料》實(shí)施指南一、標(biāo)準(zhǔn)核心內(nèi)容速覽：開啟牙科金屬材料應(yīng)用新篇（一）適用范圍精準(zhǔn)界定明確本標(biāo)準(zhǔn)適用于制作牙科修復(fù)裝置及修復(fù)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(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。這一精準(zhǔn)界定，為后續(xù)在牙

科修復(fù)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(fù)工作從源頭合規(guī)。（二）關(guān)鍵性能要求梳理—1—1.化學(xué)成分與有害成分：對金屬材料的化學(xué)成分作出嚴(yán)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(yán)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(fēng)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(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)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(yīng)，為患者提供舒適且

安全的修復(fù)體驗(yàn)。3.機(jī)械性能：規(guī)定材料應(yīng)具備合適的強(qiáng)度、硬度、韌

性等機(jī)械性能，

以承受口腔日常咀嚼等復(fù)雜力學(xué)環(huán)境，

保證修復(fù)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(fù)效果?！?—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(diǎn)（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(fù)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(yīng)；耐腐蝕性強(qiáng)，能

在口腔復(fù)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(xué)修復(fù)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(fù)體驗(yàn)，盡管價格高昂，但因其卓越性能，在牙科修復(fù)中始終占據(jù)重要地位。2.鈀基合金：呈白色，熔點(diǎn)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(jìn)一步

優(yōu)化合金性能，拓展其在牙科修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)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(fù)體良好耐磨性，能承受較大咀嚼力；強(qiáng)度高，保障修

復(fù)體在口腔復(fù)雜力學(xué)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(yán)格控制工藝參數(shù)以確保質(zhì)量。廣泛應(yīng)用于制作牙冠、牙橋、扣環(huán)、掛鉤等，為廣大患者提供經(jīng)濟(jì)實(shí)

用的修復(fù)解決方案。不過，部分患者可能對鎳元素存在

過敏反應(yīng)，在臨床應(yīng)用中需關(guān)注患者個體差異。2.不銹鋼：具有一定強(qiáng)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(fù)部件，如簡單牙冠、正畸輔助器械等，在

牙科修復(fù)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(fù)體對患者口腔

組織的負(fù)擔(dān)；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(fēng)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(dú)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(fù)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(yīng)，導(dǎo)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(fù)體與周圍組織的結(jié)合，降低修復(fù)—6—效果，嚴(yán)重時需重新進(jìn)行修復(fù)治療，給患者帶來身心痛苦與經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。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(biāo)準(zhǔn)中的生物相容性要求GB

17168-2013

明確規(guī)定，牙科金屬材料應(yīng)具備良好

生物相容性。雖然標(biāo)準(zhǔn)未對生物學(xué)危害進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)中

對金屬烤瓷修復(fù)體系中金屬部分的性能要求。例如，對

材料中可能導(dǎo)致過敏或毒性反應(yīng)的元素，如鎳、鈹?shù)龋?/p>

嚴(yán)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(yīng)的可能性，確保進(jìn)入臨床應(yīng)用

的牙科金屬材料對患者安全無害。—7—（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(yīng)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(fēng)險；在合金中添加適量的生物活性元

素，如鈣、磷等，促進(jìn)材料與周圍組織的結(jié)合，提高生

物相容性。2.改進(jìn)加工工藝：先進(jìn)的加工工藝能夠改變材料的微

觀結(jié)構(gòu)，進(jìn)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(jī)械性能剖析：支撐修復(fù)體長久耐用（一）關(guān)鍵機(jī)械性能指標(biāo)解讀1.屈服強(qiáng)度：這是金屬材料在受力時發(fā)生塑性變形的

臨界點(diǎn)。對于牙科修復(fù)體而言，高屈服強(qiáng)度意味著修復(fù)

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(qiáng)度，

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

較高的抗拉強(qiáng)度使修復(fù)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(fù)體的使用壽—9—命。在固定橋修復(fù)中，橋體部分需要承受較大拉力，此時選用抗拉強(qiáng)度高的材料，可有效降低橋體斷裂風(fēng)險。3.疲勞強(qiáng)度：

口腔修復(fù)體在日常使用中，需反復(fù)承受

咀嚼力等交變載荷作用。疲勞強(qiáng)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(qiáng)度能

確保修復(fù)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(kuò)展導(dǎo)致的修復(fù)體損壞，延長修復(fù)體使用

壽命，為患者提供持久可靠的修復(fù)效果。（二）機(jī)械性能對修復(fù)體設(shè)計與應(yīng)用的影響1.修復(fù)體類型選擇：不同類型的修復(fù)體對機(jī)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(yīng)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(qiáng)度和硬度，—10—以承受較大咀嚼力。因此，在設(shè)計和選擇修復(fù)體時，需根據(jù)其類型和功能需求，精準(zhǔn)匹配具有合適機(jī)械性能的

金屬材料。2.修復(fù)部位差異：

口腔內(nèi)不同部位的牙齒受力情況不

同，對修復(fù)材料機(jī)械性能要求也有所區(qū)別。前牙主要承

擔(dān)切割食物功能，受力相對較小，但對美觀性要求高，

可選用強(qiáng)度適中且美觀性好的材料；后牙主要負(fù)責(zé)咀嚼

研磨食物，承受較大咀嚼力，應(yīng)優(yōu)先選擇高強(qiáng)度、高耐

磨性的材料，

以確保修復(fù)體在該部位能長期穩(wěn)定發(fā)揮作用。（三）提升機(jī)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(qiáng)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(jī)械性能，使其更適合牙科修復(fù)應(yīng)用。2.熱處理工藝：對金屬材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚缤?/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(yīng)力，從而顯著改善材料的機(jī)械性能。例如，

對鑄造后的鈷鉻合金修復(fù)體進(jìn)行熱處理，可細(xì)化晶粒，

提高材料的韌性和強(qiáng)度，增強(qiáng)修復(fù)體的耐用性。五、耐腐蝕性探究：應(yīng)對口腔復(fù)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(fù)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(jìn)一步改變口腔局部環(huán)境的酸堿度和化學(xué)組成。在這種環(huán)境下，牙科金屬修

復(fù)體時刻面臨著化學(xué)腐蝕、

電化學(xué)腐蝕以及微生物腐蝕

等多種腐蝕形式的威脅?；瘜W(xué)腐蝕可能導(dǎo)致材料表面的

金屬原子與口腔中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，逐漸溶解；

電化學(xué)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(xì)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(fù)體的外觀，使其失去光澤、

出現(xiàn)變色，更會降低修復(fù)體的機(jī)械性能，導(dǎo)致修復(fù)體變

形、斷裂，嚴(yán)重影響修復(fù)效果和使用壽命。（二）標(biāo)準(zhǔn)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(fù)雜環(huán)境下能夠長期穩(wěn)定使用。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了相應(yīng)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(jìn)行評估。例如，采用特定的

腐蝕介質(zhì)和試驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)。

只有通過嚴(yán)格耐腐蝕性測試的材料，才允許應(yīng)用于牙科

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

期腐蝕考驗(yàn)，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(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有卓越的耐腐蝕性，在—14—高端牙科修復(fù)中廣泛應(yīng)用；鈦及鈦合金表面能形成一層致密的氧化膜，阻止進(jìn)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(qiáng)耐腐蝕性。2.表面防護(hù)技術(shù)：采用表面處理技術(shù)在金屬材料表面

構(gòu)建防護(hù)層，是提升耐腐蝕性的有效手段。常見的表面

防護(hù)技術(shù)包括電鍍、化學(xué)鍍、熱噴涂、陽極氧化等。例

如，在金屬修復(fù)體表面電鍍一層貴金屬，如金、鈀等，

可顯著提高修復(fù)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(jìn)一步增強(qiáng)其耐腐蝕性。此外，近年來發(fā)展的一些新型

表面防護(hù)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(hù)層，有效阻擋腐蝕介質(zhì)與材料基體接觸，延緩腐蝕進(jìn)程。六、加工工藝與標(biāo)準(zhǔn)契合：保障修復(fù)體精度與質(zhì)量（一）鑄造工藝要點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)遵循1.工藝原理與應(yīng)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(fù)體的方法。

在牙科修復(fù)中應(yīng)用廣泛，可制作復(fù)雜形態(tài)的修復(fù)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(fù)體細(xì)節(jié)的精準(zhǔn)復(fù)制，滿足臨床對修復(fù)體

高精度和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的需求。2.

與標(biāo)準(zhǔn)契合要點(diǎn)：?尺寸精度控制：鑄造過程中金屬冷卻收縮率直接影

響修復(fù)體的尺寸精度。為符合標(biāo)準(zhǔn)要求，需嚴(yán)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(fù)體進(jìn)行適當(dāng)?shù)某叽缪a(bǔ)償加工，確保

修復(fù)體尺寸精度符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，與患者口腔牙體組織精

確匹配，提高修復(fù)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(fù)體內(nèi)部出現(xiàn)氣孔、縮松、夾雜等

缺陷，影響修復(fù)體機(jī)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(hù)鑄造等方法，減少氣體和雜質(zhì)的混入；對鑄造

后的修復(fù)體進(jìn)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(jìn)入臨床

的修復(fù)體質(zhì)量可靠，符合標(biāo)準(zhǔn)對材料性能的要求?！?7—（二）數(shù)控切削工藝優(yōu)勢與標(biāo)準(zhǔn)適配1.工藝特點(diǎn)與優(yōu)勢：數(shù)控切削工藝采用數(shù)字化設(shè)計和

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

精度控制。其加工精度可達(dá)微米級，顯著提高修復(fù)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(fù)性好、能夠加工復(fù)雜

形狀等優(yōu)勢，尤其適用于單冠、固定橋等修復(fù)體的制作，

能夠?yàn)榛颊咛峁└珳?zhǔn)、更舒適的修復(fù)體驗(yàn)。2.

滿足標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：?設(shè)備精度與維護(hù)：數(shù)控機(jī)床的精度是保障修復(fù)體加

工精度的關(guān)鍵。定期對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行精度檢測和校準(zhǔn)，確保設(shè)備各項(xiàng)精度指標(biāo)符合要求。同時，注意設(shè)備的日

常維護(hù)保養(yǎng)，及時更換磨損的刀具，優(yōu)化加工參數(shù)設(shè)置，—18—如切削速度、進(jìn)給量、切削深度等，

以保證在加工過程中能夠嚴(yán)格按照設(shè)計要求精確控制修復(fù)體的幾何形狀和

尺寸，滿足標(biāo)準(zhǔn)對修復(fù)體精度的嚴(yán)格要求。?數(shù)字化設(shè)計與制造流程：基于計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）和計算機(jī)輔助制造（CAM）技術(shù)的數(shù)字化設(shè)計

與制造流程，是數(shù)控切削工藝的核心。在設(shè)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(jìn)行修復(fù)體的三維設(shè)計，確保設(shè)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(biāo)準(zhǔn)對修復(fù)體各

項(xiàng)性能的要求。在制造階段，將設(shè)計好的三維模型數(shù)據(jù)

傳輸至數(shù)控機(jī)床，通過數(shù)控編程控制刀具運(yùn)動軌跡，實(shí)

現(xiàn)修復(fù)體的自動化加工。在整個數(shù)字化設(shè)計與制造過程

中，嚴(yán)格遵循數(shù)據(jù)傳輸和處理的準(zhǔn)確性原則，確保設(shè)計—19—意圖能夠準(zhǔn)確無誤地轉(zhuǎn)化為實(shí)際修復(fù)體，保障修復(fù)體質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。（三）3D打印工藝在牙科的創(chuàng)新與標(biāo)準(zhǔn)遵循1.工藝創(chuàng)新應(yīng)用：3D打印技術(shù)在牙科修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)

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(fù)體，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的一體化成