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国内研究人员联合开发3D打印致密氧化锆义齿新方法
2022年11月16日 发布 分类:技术前沿 点击量:82
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11月2日,欧洲陶瓷学会期刊在线发表了西安交大机械工程学院和嘉兴学院机电工程学院研究人员联合开发的成果,他们利用3D打印制备了致密齿科修复用氧化锆陶瓷,其特点在于生胚有机物含量极低,无需排胶步骤即可直接烧结,得到的氧化锆陶瓷的最大相对密度、弯曲强度和硬度分别99.3%、1010 MPa和15.9 GPa。

论文地址:https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2022.10.076


由于其独特的品质,氧化锆陶瓷在生物医学应用中引起了越来越多的兴趣。由于其极高的化学惰性和熔化温度,氧化锆很难制造成具有复杂几何形状的3D结构。当前行业主要通过计算机辅助减材制造(sCAM)加工氧化锆坯材来生产氧化锆牙冠和牙桥。3D打印氧化锆之所以一直没有得到义齿领域的认可,原因包括为了防止悬垂结构倒塌,系统通常需要支持策略。支撑材料还需要易于移除,而不会污染结构部件。而本次研究团队讨论了基于凝胶氧化锆悬浮液的精细、全致密陶瓷的制造,并创建了一种改进的基于挤压的3D打印技术。

该方法使氧化锆和聚丙烯酸酯(PAA)悬浮液都可以毫无困难地进行 3D 打印。

PPA作为支撑材料,由于其与温度相关的流变行为,该材料可以通过冷却去除,在保持咬合特征的同时,制作了氧化锆牙齿修复体。调整悬浮液的粘弹性特性以提供自支撑特性和以52%的高固体体积分数通过150-250μm喷嘴的平稳流动。由于有机含量低,干燥后的氧化锆样品可以直接烧结,无需去除粘合剂。此外,如果在挤出前合成并混合具有不同着色剂或透明度改性剂的正确ZrO2悬浮液,则可以生产具有渐变颜色和半透明度的牙冠,而无需耗时的后处理。

新技术为制造具有相对较高精度的完美、完全致密的牙科修复体开辟了一条新途径,但目前仍面临印刷速度慢,表面粗糙度等问题需要克服。


编译 YUXI

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