本文關(guān)鍵詞：氧化鋯與納米羥基磷灰石的粘結(jié)實驗研究

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【摘要】：目的：種植義齒被譽為人類的第三副牙齒,是近年來缺失牙修復(fù)的研究和應(yīng)用重點。目前臨床常用的種植體為純鈦金屬,其結(jié)構(gòu)和成分與牙槽骨及牙齒相差甚遠,盡管進行了大量的表面改性研究,但到目前還沒有理想的改性方法應(yīng)用于臨床。因此,尋找生物活性種植體一直是種植修復(fù)研究的熱點。氧化鋯陶瓷具有良好的生物相容性和機械物理性能,是目前耐磨性最好、硬度最大的陶瓷材料之一,近年來將其作為種植體的研究越來越多。人工合成的納米羥基磷灰石的化學組成和組織結(jié)構(gòu)與牙齒和骨組織非常相近,具有其他生物材料不可比擬的優(yōu)異的生物學活性和生物相容性,被廣泛應(yīng)用于骨缺損的修復(fù)。納米羥基磷灰石作為鈦種植體表面改性材料的研究一直是提高種植體骨結(jié)合的重點,但目前還沒有取得突破。以氧化鋯為基體,其表面應(yīng)用納米羥基磷灰石改性是一個值得引起關(guān)注的問題,為提高種植體生物學活性的研究提供了一個新的途徑。本實驗應(yīng)用氧化鋯陶瓷為基體,將納米羥基磷灰石陶瓷作為涂層材料與其結(jié)合,選擇不同的燒結(jié)溫度,通過檢測其粘結(jié)剪切強度的高低,篩選最佳的燒結(jié)溫度,為進一步的研究提供依據(jù)和基礎(chǔ)。方法：實驗一制備納米羥基磷灰石漿料：采用溶膠/凝膠技術(shù),聚乙烯醇粉體與納米羥基磷灰石粉體按質(zhì)量分數(shù)1：4共混放入燒杯中,緩慢加入質(zhì)量分數(shù)為10%的乙酸溶液,用磁力攪拌機充分攪拌5小時,直至粉末全部溶解并成凝膠狀,制備成納米羥基磷灰石漿料。實驗二粘結(jié)試件制備及燒結(jié)：自制的模具固定在氧化鋯坯體表面,將納米羥基磷灰石漿料分層均勻充填于20個涂抹石蠟油的模具內(nèi),80℃恒溫干燥10分鐘,取下模具,隨機分為4組,分別放入氧化鋯結(jié)晶爐內(nèi),燒結(jié)溫度分別為1300℃、1400℃、1500℃、1550℃,燒結(jié)到指定溫度后保溫4小時,隨爐冷卻。取出后用游標卡尺(精度0.02mm)測量燒結(jié)后兩種材料間粘結(jié)面面積。實驗三剪切力實驗：將制作好的4組試件依次固定于萬能測力機上,測定各組試件的抗剪切力并計算剪切強度。實驗四斷裂界面觀察：觀察剪切力實驗后各組試件的斷裂界面和斷裂類型。結(jié)果：1、通過溶膠/凝膠技術(shù),應(yīng)用乙酸將聚乙烯醇和納米羥基磷灰石調(diào)拌成凝膠狀態(tài),納米羥基磷灰石能夠與氧化鋯生坯表面形成良好的初步粘結(jié)。2、1300℃納米羥基磷灰石與二氧化鋯的剪切強度為(4.04±1.19)N/mm2,1400℃.納米羥基磷灰石與二氧化鋯的剪切強度為(6.60±0.95)N/mm2,1500℃納米羥基磷灰石與二氧化鋯的剪切強度為(16.51±1.93)N/mm2,1550℃納米羥基磷灰石與二氧化鋯的剪切強度為(80.47±19.31)N/mm2。在四組試件中,溫度越高,抗剪切強度越大,1550℃組抗剪切強度最高。四組之間兩兩比較抗剪切強度差異具有顯著性(P0.05),其中1550℃組與其余三組比較差異更為明顯(P0.01)。3、試件的粘結(jié)面斷裂類型絕大多數(shù)為界面斷裂,而1550℃組還有混合斷裂及內(nèi)聚斷裂現(xiàn)象,內(nèi)聚斷裂發(fā)生在納米羥基磷灰石陶瓷內(nèi)。結(jié)論：1、應(yīng)用溶膠/凝膠技術(shù),用乙酸將聚乙烯醇和納米羥基磷灰石調(diào)制成凝膠狀態(tài)后,納米羥基磷灰石可以較為牢固的結(jié)合于氧化鋯坯體表面。2、剪切力試驗結(jié)果顯示,在1300℃到1550℃之間,隨著燒結(jié)溫度的上升,抗剪切強度越來越高,1550℃燒結(jié)下的二氧化鋯與納米羥基磷灰石的抗剪切強度為80.47±19.31MPa,顯著高于其他組(P0.01),表明以空氣為燒結(jié)氣氛,室溫下開始升溫,升溫速率3℃～4℃/min,緩慢升溫至1550℃,保溫4h后隨爐冷卻至室溫時打開,在此燒結(jié)工藝下所制備的以氧化鋯為基體的納米羥基磷灰石陶瓷涂層具有最高的抗剪切強度。3、試件的粘結(jié)面斷裂類型絕大多數(shù)為界面斷裂,而1550℃組還發(fā)生了混合斷裂現(xiàn)象,表明1550℃燒結(jié)下的納米羥基磷灰石與二氧化鋯除了具有較好的粘結(jié)強度外,還具有較高的抗壓強度和硬度。4、結(jié)果證明,采用溶膠/凝膠技術(shù),應(yīng)用無壓燒結(jié)方法,按照燒結(jié)工藝,溫度為1550℃時,納米羥基磷灰石能夠與氧化鋯基體形成良好的粘結(jié),達到了涂層的性能要求,是一種利用氧化鋯生坯制備n-HA涂層種植體的可行方法,值得進一步探索和研究。
【關(guān)鍵詞】：氧化鋯 納米羥基磷灰石 種植體 燒結(jié) 陶瓷 剪切強度 斷裂界面 生物相容性 生物活性 骨結(jié)合
【學位授予單位】：濱州醫(yī)學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R783.1
【目錄】：

• 中文摘要3-6
• 英文摘要6-9
• 縮略詞符號說明9-10
• 前言10-12
• 材料與方法12-15
• 結(jié)果15-17
• 討論17-26
• 結(jié)論26-27
• 參考文獻27-32
• 全文總結(jié)32-33
• 附圖33-39
• 文獻綜述39-53
• 參考文獻50-53
• 致謝53-54
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文54

【參考文獻】

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本文編號：994783