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加工工艺和氧化钇掺杂量对氧化锆陶瓷摩擦磨损性能的影响

氧化钇稳定氧化锆陶瓷（Y-TZP）因其优异的力学性能，生物相容性和美观性在临床上应用日益广泛，但其摩擦磨损性能与天然牙釉质的不匹配会导致对颌牙齿出现过度磨损或牙齿劈裂。为研究不同加工工艺和Y₂O₃掺杂量对氧化锆陶瓷摩擦磨损性能的影响，应用数控切削成型、立体光固化成型和3D胶态成型工艺将市售的掺杂3mol% Y₂O₃和4-5mol% Y₂O₃的氧化锆陶瓷粉体制备成四种陶瓷样品（3Y-TZP Milled、3Y-TZP SLA、3Y-TZP SGZ和4Y-5Y TZP Milled）,分别与第一前磨牙的舌尖牙釉质形成摩擦副（试验组）；将第一前磨牙的舌尖牙釉质与其颊面牙釉质形成的摩擦副作为对照组。两组在口腔咀嚼模拟器上进行240000次循环后，测量第一前磨牙的舌尖牙釉质磨损的最大深度和体积。同样，将四种陶瓷样品与直径4mm的氮化硅陶瓷球形成摩擦副，进行50000次循环，测量四种陶瓷样品磨斑的宽度、最大深度和体积，计算磨损率。对比发现，3Y-TZP Milled和3Y-TZP SLA对舌尖磨损的体积相对较小并与其他样品有统计学差异；3Y-TZP SGZ和4Y-5Y TZP Milled对舌尖磨损的体积略大于对照组，但无统计学差异。与氮化硅对磨后，磨损率由小到大依次是3Y-TZP SGZ、3Y-TZP Milled、4Y-5Y TZP Milled、3Y-TZP SLA。因此，从对颌牙釉质的磨损以及氧化锆自身的磨损来看，目前数控切削的4Y-5Y TZP更适宜应用于氧化锆陶瓷修复体的咬合面。