表征3D打印氧化锆的表面特性

在期刊上写作欧洲杯足球竞彩,来自沙特阿拉伯的伊玛目·阿卜杜拉曼·本·费萨尔大学(Imam Abdulrahman bin Faisal University)的科学家和国王石油大学和矿物国王大学研究了3D打印氧化锆的表面和物理力学特性,这是一种用于日常应用中的常见陶瓷材料。

学习:3D打印氧化锆的生理力学和表面特征:一项体外研究。图片来源:JH Lee/Shutterstock.com

陶瓷:一类关键的医疗和牙科材料欧洲杯足球竞彩

在过去的几十年中,陶瓷已被广泛应用于牙科植入物,医疗设备和其他主要非医疗行业等产品。例如,它们在牙科行业中的日益增长的用途在恢复损失的功能和替换受损的组织中起着关键作用,从而改善了世界上许多患者的生活质量。

样品打印方向以及与施加载荷的关系的示意图。

样品打印方向以及与施加载荷的关系的示意图。图片来源:Abdualsaud,R等人,材料欧洲杯足球竞彩

牙科陶瓷的主要好处是它们出色的生物相容性,稳定性,出色的机械性能和耐化学性。此外,它们具有与天然牙齿相似的光学特性,这使陶瓷对患者具有巨大的美学吸引力。

在多年来对牙科假体进行评估的众多陶瓷中,牙齿氧化锆已成为合适的候选人。这是由于其有利的品质,例如良好的美学,微生物粘附性,优异的机械性能和足够的放射性病。氧化锆在高咬合负荷的地区特别有效,作为假肢。

通常通过添加氧化Yttrium氧化物产生3Y-TZP来制造牙齿锆。这种多晶结构的氧化锆具有独特的能力,在压力诱导时,它可以经历变形。这是通过从四方到单斜相变的相变量来实现的。材料的晶体结构体积的增加有助于这种转化,并有助于停止裂纹传播。

添加剂制造:一种可以帮助更好陶瓷设计的新兴技术

对氧化锆等先进牙科陶瓷的需求不断增长,这有助于对新的和改进的生产方法的需求。通常,使用铣削等减法制造方法来生产这些材料。欧洲杯足球竞彩正如“减法”所建议的那样,这些方法涉及借助计算机设计软件和硬件从陶瓷块中除去材料。

但是,这些常规方法有严重的局限性。首先,它们产生了大量的废物,这些废料无法重复使用,因此,这增加了生产过程中的成本和能源需求。欧洲杯足球竞彩此外,传统的制造方法不能生产具有复杂内部地理的结构,这些结构越来越多地需求多种应用。

标本表面粗糙度的图像。(a)铣削,(b)水平,(c)垂直和(d)倾斜。

标本表面粗糙度的图像。((一种)铣削,((b) 水平的, (C)垂直和((d)倾斜。图片来源:Abdualsaud,R等人,材料欧洲杯足球竞彩

铣削技术的另一个关键缺点是产品的逐步磨损,这有助于定期更换牙齿假体。因此,牙科治疗的成本增加,最重要的是,这严重影响了患者的生活质量。

增材制造是一项新兴的破坏性技术,可为牙科锆石体系的设计和制造以及几乎每个行业的众多其他关键应用都带来重大好处。3D打印方法减少了浪费,增强了设计自由,并且更适合生产多物质陶瓷,金属和基于聚合物的产品。

尽管添加剂制造的潜力很明显,但有关牙齿基于氧化锆的植入物和假体的制造的早期报道表明了关键的挑战,例如表面孔,不均匀的收缩和微裂纹形成。打印速度和方向等参数可能会影响最终产品的质量。这些挑战需要有关改进3D打印技术的深入研究。

期刊中的新论文欧洲杯足球竞彩已经报告了3D打印氧化锆的机械,表面和物理特性的研究,以改善添加剂制造过程,这些过程最终可以完全取代常规的减法方法,例如铣削。

该研究提出了一些无效的假设。首先,研究表明,不同的打印方向不影响经过测试的特性(晶粒大小,结构,孔隙度,密度,润湿性,表面粗糙度,双轴弯曲强度和微值)。其次,该论文假设3D打印氧化锆的标本将与铣削的氧化锆样本显示出可比的特性和行为。

每组(1a -1d)在500×,(2a – 2d)以5000倍和(3A – 3d)为20,000×的代表性标本的表面特性。

来自每组的代表标本的表面特征(1a-1d)以500×(((2a-2d)以5000×和(3a-3D)以20,000×。图片来源:Abdualsaud,R等人,材料欧洲杯足球竞彩

分析了三种不同的打印方向,并将结果与​​铣削锆石进行了比较。产生了80个总样本进行评估。标本在绿色阶段进行了铣削,并根据制造商规格烧结。采用分析方法(例如XRD和SEM)来表征样品。

研究结论

实验结果和分析揭示了3D打印的氧化锆的特性以及该材料与铣削锆石的比较。打印方向影响3D打印标本的双轴弯曲强度和润湿性。但是,就涉及磨牙的亚结构和单片恢复所需的最小强度而言,3D打印的氧化锆标本满足了这一关键的牙齿需求。

微结构,孔隙率和密度对于所有氧化锆群都相当,这对于牙科植入物和假肢的质量和性能很重要。此外,该研究表明,水平印刷的标本显示出最低的润湿性,而倾斜的样品具有比铣削的氧化锆样品更高的粗糙度值。

总而言之,这项研究成功地描述了3D打印的氧化锆的性质,这将对牙科陶瓷假体领域的未来研究具有重要意义。该研究建议未来的研究重点关注等领域,例如评估更广泛的氧化锆品牌,并测试与光学性质,粘结强度和抗微生物特性有关的方面。

进一步阅读

Abdualsaud,R等。(2022)3D打印氧化锆的生理力学和表面特征:一项体外研究欧洲杯足球竞彩15(19)6988 [在线] mdpi.com。可用网址:https://www.mdpi.com/1996-1944/15/19/6988

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雷金纳德·戴维(Reginald Davey)

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雷金纳德·戴维(Reginald Davey)

Reg Davey是英国诺丁汉的自由撰稿人和编辑。为Azonetwork写作代表了他多年来一直感兴趣并参与的各种兴趣和领域的融合,包括微生物学,生物医学科学和环境科学。欧洲杯线上买球

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    戴维(Reginald)。2022。表征3D打印氧化锆的表面特性。Azom,2023年1月26日,//www.wireless-io.com/news.aspx?newsid=60202。

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