氮化硅陶瓷牙科修复材料研究进展

氮化硅陶瓷牙科修复材料研究进展

    ,          ,  ,岑锴 ,孟逍逸 ,韩国红

        北京中医药大学东直门医院口脸科 100700

摘要：氮化硅陶瓷牙科修复材料作为一种新型高性能陶瓷牙科修复材料已经引起广泛关注。其优点包括高硬度、高强度、高温度稳定性、良好的生物相容性等。本文综述氮化硅陶瓷牙科修复材料的制备及应用领域，着重介绍了其在全瓷牙修复、全口修复、种植修复、颜色修复、外科修复和辅助设备制作等方面的应用。同时，还对当前研究中存在的问题及未来研究方向进行了分析和探讨。

关键词：氮化硅陶瓷；牙科修复材料；研究

一、氮化硅胶瓷的基本特性

1. 化学成分和微观结构特性：氮化硅陶瓷是由氮化硅（Si3N4）颗粒和玻璃相组成的复合材料。其中，氮化硅晶体的晶粒尺寸一般为0.5~3μm，玻璃相的成分包括硅酸盐和氧化铝。氮化硅陶瓷具有高硬度，高抗磨性、高强度、高耐热性、低密度、低热膨胀系数、优异的绝缘性能和化学稳定性。

2. 物理力学性能：氮化硅陶瓷具有极高的硬度（达到20GPa以上）、优异的抗弯强度、抗压强度和断裂韧性。其力学性能取决于氮化硅晶体和玻璃相之间的相互作用，因此，材料的制备方法和烧结工艺对其力学性能有很大影响。

3. 生物相容性：氮化硅陶瓷在医学领域应用广泛，如人工关节、牙科种植体等医疗器械中均有使用。其生物相容性良好，不会引起明显的毒性反应和排斥反应，而且能够促进骨细胞的附着和生长，有利于修复和再生骨组织。然而，其使用仍需谨慎，需要充分考虑材料的生物相容性、力学性能和制备工艺等因素。

二、氮化硅陶瓷牙科修复材料的优缺点

氮化硅陶瓷牙科修复材料被广泛应用于牙科修复领域，并受到了牙医和患者的认可。以下是氮化硅陶瓷牙科修复材料的优缺点。

（一）优点

1. 良好的生物相容性：氮化硅陶瓷材料具有良好的生物相容性，不引起过敏、溶解或其他不良反应。

2. 良好的美观性：氮化硅陶瓷材料具有良好的透明度和颜色稳定性，与牙齿自然相似，可以有效地改善牙齿的外表美观度。

1 北京中医药大学东直门医院口腔科

3. 良好的力学性能：氮化硅陶瓷材料具有良好的强度和硬度，可以承受牙齿的咬合力和咀嚼力。

4. 耐磨损性强：氮化硅陶瓷材料具有较强的耐磨损性和抗腐蚀性，可以保持修复体长期的完好无损。

（二）缺点

1.价格较高：与其他修复材料相比，氮化硅陶瓷材料价格较高，增加了患者的经济负担。

2.加工难度大：氮化硅陶瓷材料具有较高的加工难度和技术要求，需要技术精湛的牙医进行加工和修复。

3. 不易修复：氮化硅陶瓷材料修复后，一旦出现裂纹或有损坏情况，修复难度较大，需要更换新的修复体。

三、氮化硅陶瓷的制备方法

氮化硅陶瓷的制备方法有多种。以下是其中几种常见的方法：

1. 热压成型法：将氮化硅粉末按照一定比例配制，并进行球磨、过筛、干燥等处理后，将其放入热压模具中，在高温高压条件下进行压缩成型，最后进行烧结得到氮化硅陶瓷。

2. 喷雾干燥法：将氮化硅粉末悬浮在液体介质中，通过喷雾器将其喷射成雾状物，然后在加热条件下进行干燥和烧结，最终得到氮化硅陶瓷。

3. 化学气相沉积法：将化学气相沉积设备中的氮气和硅源气体混合，通过化学反应产生氮化硅陶瓷薄膜，并在高温高压条件下进行烧结和调节，最终得到氮化硅陶瓷。

4. 热解法：将氮化硅前驱体（如聚硅氨烷）在高温条件下进行热解，产生氮化硅的反应，然后进行烧结和调节，最终得到氮化硅陶瓷。

以上是一些常见的氮化硅陶瓷制备方法，不同的制备方法会影响到氮化硅陶瓷的性能和用途。

四、氮化硅陶瓷在牙科修复中的应用

氮化硅陶瓷是一种高强度、高韧性、高透光性的陶瓷材料，因此在牙科修复领域中被广泛应用。首先，在牙齿美容修复领域中，氮化硅陶瓷可以制作出高透光度的牙冠和牙桥，使得修复后的牙齿在外观上更加自然、美观。此外，氮化硅陶瓷具有优异的耐磨性和耐腐蚀性，能够长时间保持修复体的美观和完整性。其次，在嵌体修复领域中，氮化硅陶瓷可以用于制作牙冠的内部支架，其高强度和高韧性能使得修复体具有优异的力学性能，可以长期稳定地支持牙冠。此外，氮化硅陶瓷还可以作为修复体与牙齿组织之间的粘接胶水的基础材料，其良好的表面性质和化学稳定性能有利于和牙齿组织牢固粘结，确保修复体稳定。总的来说，氮化硅陶瓷在牙科修复领域中的应用有着广泛的前景和应用价值，可以大大提高牙医修复的效率和质量，同时也能够为患者带来更好的牙齿健康和美丽。

五、未来氮化硅陶瓷的应用前景和尚需改进的方面

（一）应用前景

氮化硅陶瓷作为一种高性能的牙科修复材料，在近年来得到了越来越广泛的应用，其性能良好，具有抗磨损、耐腐蚀等优点。但是，随着发展，氮化硅陶瓷还存在一些问题，包括颜色选择、加工难度、连接方式等，为了进一步推动氮化硅陶瓷在牙科修复领域的应用，需要加以改进和完善。氮化硅陶瓷以其优异的力学性能、耐磨损性、较高的尺寸稳定性和组织稳定性，已经成为一种重要的陶瓷材料。未来在牙科修复领域，氮化硅陶瓷将应用更为广泛，涉及到单颗牙、多颗牙，甚至全口修复。氮化硅陶瓷的应用前景将根据以下主要因素来确定：

1.生物相容性：氮化硅陶瓷具有很好的生物相容性，而这也在现代牙医学上是一项非常重要的特性。随着磨损和颜色的改进，氮化硅陶瓷将成为更好的牙间隙填充材料。

2.耐磨损性：因为氮化硅陶瓷材料高度抗磨损的性能，它将在牙科修复材料中确实获得广泛应用。

3.颜色选择：现在有许多氮化硅陶瓷与陶瓷材料组合进行自然牙灰度的仿真，而将来可能会有更多的颜色，因此我们将有更多的选择。

（二）尚需改进的方面

1.加工难度：氮化硅陶瓷的生产成本高，加工耗时长。因此降低成本，提高加工效率将是氮化硅陶瓷未来发展的关键。

2.颜色仿真：尽管氮化硅陶瓷以其良好的颜色相似性而闻名，但在某些情况下，颜色仿真还没有达到最佳效果，仍需进一步改进。

3.连接方式：氮化硅陶瓷本身可用于牙冠修复，但其应用仍面临连接问题，如何确保氮化硅陶瓷与生物组织的粘合性仍待解决。

六、结语

随着现代化水平的不断提高，人们对口腔健康和美观的需求也越来越高。因此，牙科修复材料的研究和发展也在不断推进。氮化硅陶瓷作为一种新兴的牙科修复材料，具有优异的生物相容性、抗磨损性、抗氧化性和高强度等优点，已被广泛应用于口腔修复领域。目前，氮化硅陶瓷牙科修复材料的研究仍在不断深入，尤其是在材料的制备技术、结构设计和性能优化等方面，还有很大的发展空间。未来，随着技术的不断进步和材料的不断完善，相信氮化硅陶瓷牙科修复材料会更加普及，为人们带来更优质的口腔修复效果。

参考文献

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