本文關鍵詞：釉質(zhì)牙本質(zhì)界和牙齒類型對人牙機械性能的影響關系研究

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【摘要】：牙齒是人體內(nèi)最重要的咀嚼器官,除了行使基本的生理功能外,還與發(fā)音、呼吸和面部美觀有很大的關系。牙齒的結構比較復雜,主要由外層硬度較高的牙釉質(zhì)和內(nèi)層具有較大韌性的牙本質(zhì)組成,兩者之間是釉質(zhì)牙本質(zhì)界。此外,同-牙列上不同類型牙齒的功能和受力不同。目前,關于釉質(zhì)牙本質(zhì)界和牙齒類型對人體天然牙力學性能的影響的相關研究較少。鑒于天然生物材料的力學性能與其微觀結構和功能密切相關,因此,很有必要研究釉質(zhì)牙本質(zhì)界和牙齒類型對人體天然牙力學性能的影響,研究結果能夠為牙科修復材料的仿生設計提供理論指導。本文采用了體外模擬試驗,研究了釉質(zhì)牙本質(zhì)界對牙釉質(zhì)中裂紋擴展的阻礙作用,并對比研究了人體天然切牙與磨牙的微觀結構、力學性能和摩擦學性能,取得的主要研究結果如下：(1)釉質(zhì)牙本質(zhì)界是牙釉質(zhì)與牙本質(zhì)結合的界面層,其硬度和彈性模量從牙釉質(zhì)層到牙本質(zhì)層均呈現(xiàn)梯度下降的變化趨勢。牙釉質(zhì)與牙本質(zhì)的結合強度大于40 Mpa。 Abaqus有限元分析結果表明,釉質(zhì)牙本質(zhì)界和牙本質(zhì)的存在對裂紋在牙釉質(zhì)中的擴展起到一定的阻礙作用,對牙釉質(zhì)層的受力和損傷具有改善和保護作用。(2)本文對比了人體天然切牙與磨牙的力學性能,發(fā)現(xiàn)切牙與磨牙的力學性能確實存在著差異,切牙的硬度、彈性模量、斷裂韌性和耐沖擊性均大于磨牙,兩者的滑動磨損形貌無明顯區(qū)別,但切牙的摩擦系數(shù)明顯高于磨牙,兩者力學性能的差異揭示了生物復合材料結構和性能的復雜性。牙齒的力學性能與其自身結構密切相關,切牙釉質(zhì)的鈣磷元素比和羥基磷灰石晶粒尺寸均大于磨牙釉質(zhì),這表明切牙釉質(zhì)中的無機相含量大于磨牙釉質(zhì),這種微觀結構的差異導致了兩種類型牙齒力學性能的不同。
【關鍵詞】：切牙 磨牙 力學性能 裂紋擴展
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R783.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 引言11-12
• 1.2 人體天然牙基本結構12-15
• 1.3 牙齒力學性能和摩擦學性能研究現(xiàn)狀15-20
• 1.4 存在的問題20-21
• 1.5 選題意義和研究內(nèi)容21-23
• 1.5.1 選題意義21
• 1.5.2 研究內(nèi)容21-23
• 第二章 試驗方法23-29
• 2.1 樣品制備23
• 2.2 納米壓痕和劃痕試驗23-24
• 2.3 沖擊試驗24-25
• 2.4 斷裂韌性的測量25-26
• 2.5 元素含量分析及晶體尺寸測量26
• 2.6 有限元分析26-29
• 2.6.1 有限元分析軟件的介紹26-27
• 2.6.2 裂紋問題的基本模型27
• 2.6.3 強度因子的計算及斷裂的判斷依據(jù)27-29
• 第三章 釉質(zhì)牙本質(zhì)界力學性能的研究29-41
• 3.1 釉質(zhì)牙本質(zhì)界表面形貌29-30
• 3.2 釉質(zhì)牙本質(zhì)界力學性能測試30-34
• 3.2.1 硬度和彈性模量測試30-32
• 3.2.2 釉質(zhì)牙本質(zhì)界結合強度測試32-34
• 3.3 釉質(zhì)牙本質(zhì)界元素成分分析34-35
• 3.4 釉質(zhì)牙本質(zhì)界對裂紋阻斷機制有限元模擬分析35-39
• 3.4.1 有限元模型的建立36-37
• 3.4.2 計算結果37-39
• 3.4.3 討論39
• 3.5 本章小結39-41
• 第四章 人體天然切牙和磨牙的力學性能比較研究41-53
• 4.1 試驗方法41-42
• 4.2 結果與討論42-52
• 4.2.1 硬度與彈性模量42-43
• 4.2.2 斷裂韌性的測量43-44
• 4.2.3 沖擊磨損試驗44-45
• 4.2.4 循環(huán)滑動磨損試驗45-48
• 4.2.5 成分分析與晶粒尺寸計算48-51
• 4.2.6 討論51-52
• 4.3 本章小結52-53
• 結論與展望53-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-61
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文61

【參考文獻】

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本文編號：907175