基于磨损行为时间特性的齿科玻璃陶瓷微结构调控研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81671018
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    51.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H1507.牙缺损、缺失修复及牙颌畸形的矫治
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Dental ceramics are widely used in clinical physicians because of their excellent biocompatibility and good performance. Porcelain fracture and high wear to opposing tooth due to repeated load cycles are regarded as significant problems. In dental research, previous scholars tend to study the wear behavior and mechanical properties of different materials in a certain time point. Nevertheless the classical theory of friction considers the wear process of friction pair would show a wear curve consisted of three stages such as "running- in stage ", "stable wear stage" and "severe wear stage”. Our research group showed the three stages in dental ceramics wear, meanwhile many factors affect the progress of each stage. As a consequence, it is unreasonable to compare wear behavior of ceramic materials at a fixed point, since the ceramics are prone to be in different wear stages. Choosing dental glass ceramics as the research object, our research group tend to change the crystal phase fraction, crystal size and stress state of the microstructure from the perspective of wear behavior of time characteristics to shorten "running in stage" and to extend "steady wear stage ", with the aid of oral fatigue wear testing machine, 3D Profiling, scanning electron microscope, X-ray diffraction, differential scanning calorimetry, nanoindentor and other means. We expect to explore a new way for the improvement and research of dental ceramic materials.
齿科瓷修复材料因具有优良生物相容性和极佳美学效果,已被广泛应用于牙齿牙列缺损的修复,但咀嚼循环磨损造成的瓷崩裂及对颌牙过度磨耗是目前临床面临的主要问题。以往研究均是设定某一咀嚼循环次数后比较齿科陶瓷的磨损行为和力学性能,而经典摩擦学理论认为材料磨损具有跑和期、稳定期和剧烈破坏期“三阶段特征”。我们近期研究证实齿科陶瓷磨损也存在这种非线性动态演变过程,且三阶段进程受多种因素影响会有所变化。因此,基于设定循环次数评价齿科瓷材料的磨损性能,有可能将处于不同磨损期的材料相比较,不尽科学合理。本课题拟以齿科玻璃陶瓷为研究对象,借助口腔疲劳磨损实验机、3D 形貌仪、扫描电镜、X射线衍射、差热分析、纳米压入仪等手段,通过改变晶体相分数、尺度、微结构应力状态等,以“缩短跑合期”、“延长稳定期”为目标,从磨损行为时间特性这一全新角度,对其微结构进行有效调控,为齿科陶瓷材料的性能改进及研发探索一条新的途径。

结项摘要

本实验选用拥有良好的晶化能力的二硅酸锂玻璃陶瓷为研究对象,从晶体结构的调控角度出发,在保持其力学性能的前提下,改善体系的“摩擦学特性”,以缩短“跑合期”,延长“稳定磨损期”,从而降低修复体的早期失败率。以二硅酸锂玻璃陶瓷块作为原始材料,融化后获得块体基础玻璃。利用示差扫描量热法分析基础玻璃的结晶特征,热处理得到四组晶体体积分数相近、晶体尺寸不同的玻璃陶瓷,编号为为G1-G4。将商品陶瓷利用热压铸技术制作规格相同的二硅酸锂铸瓷(GC-P),同时将商品陶瓷切片(GC-O)采用G4组的热处理方式进行晶化,两组同时作为对照组。利用三点弯技术测定抗弯强度,利用纳米压痕法测定硬度和弹性模量。利用口腔疲劳磨损试验机进行循环磨损实验,利用三维形貌仪测量试件磨损体积的变化。利用扫描电镜分析不同磨损阶段微观形貌。尝试对二硅酸锂玻璃陶瓷进行退火和250℃硅油淬火处理,并进行XRD测试。XRD图谱显示两组样品主晶相都为二硅酸锂相。探究不同退火处理对于二硅酸锂陶瓷力学性能的影响。六组陶瓷显示主晶相为二硅酸锂晶体,同时含有少量的偏硅酸锂和磷酸锂。六组陶瓷随晶化温度的升高,晶体尺寸逐渐增大。拥有中等晶粒的G3组(0.92±0.14μm)的强度、硬度、弹性模量更高。六组试件中G3组磨损量明显低于其他5组。磨损量最高的是GC-P与GC-O组。G1、G2、G4、GC-P以及GC-O组30万次循环之前为跑合期。60~240万次循环之间为稳定磨损期。G3组在整个磨损循环内磨损量均较小,0~60万次磨损速率小于90~240万次时的磨损速率,故该组60万次循环之前为跑合期。二硅酸锂全瓷冠动态磨损呈现出:“跑合期”、“稳定磨损期”、“剧烈磨损期”。结论:经细化后拥有(0.92±0.14)μm中等长度晶粒的二硅酸锂玻璃陶瓷表现出更高的机械性能和更好的耐磨性能,晶粒尺寸过小或过大的玻璃陶瓷机械性能相对减弱。经过淬火处理后,材料的抗弯强度和硬度都有明显的升高。

项目成果

期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
齿科CAD/CAM氧化锆陶瓷的二体动态磨损行为研究
  • DOI:
    10.15956/j.cnki.chin.j.conserv.dent.2018.01.005
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    牙体牙髓牙周病学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郭振兴;张少锋;孙亚丽;张珍珍;王雪松;谭晓蕾;王悦
  • 通讯作者:
    王悦
Understanding the mechanism for the mechanical property degradation of a lithium disilicate glass-ceramic by annealing
了解退火导致二硅酸锂玻璃陶瓷机械性能下降的机制
  • DOI:
    10.1016/j.jmbbm.2017.11.003
  • 发表时间:
    2018-02-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF THE MECHANICAL BEHAVIOR OF BIOMEDICAL MATERIALS
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Li, D.;Li, X. C.;He, L.
  • 通讯作者:
    He, L.
模拟口腔环境下二硅酸锂玻璃陶瓷全冠疲劳磨损性能及抗断裂能力演变的研究
  • DOI:
    10.3969/j.issn.1001-3733.2019.02.010
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    实用口腔医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周明;张少锋;蒙萌;郑晓娟;张珍珍;郭振兴;邓再喜
  • 通讯作者:
    邓再喜
Deformation characteristic of a Ti-based bulk metallic glass composite with fine microstructure
精细微结构钛基大块金属玻璃复合材料的变形特性
  • DOI:
    10.1016/j.msea.2018.07.049
  • 发表时间:
    2018-08
  • 期刊:
    Materials Science and Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Yang S.;Li X. C.;Wei R.;Meng M.;He L.;Zhang S. F.
  • 通讯作者:
    Zhang S. F.
齿科二硅酸锂玻璃陶瓷的滑动磨损行为
  • DOI:
    10.16078/j.tribology.2017.02.010
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    摩擦学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王雪松;张珍珍;李小成;张少锋;贺林
  • 通讯作者:
    贺林

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

下颌第一磨牙全瓷冠参数化三维有限元模型的建立
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    临床口腔医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王卫国;张少锋;陈建军;李垒
  • 通讯作者:
    李垒
SAMP6小鼠骨髓间充质干细胞线粒体呼吸链复合体功能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    牙体牙髓牙周病学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨燚;胡成虎;张少锋;金岩
  • 通讯作者:
    金岩
糖原合成酶-3β抑制剂对慢性脑缺血大鼠学习记忆功能和焦虑情绪的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    中华行为医学与脑科学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    姚朝辉;张少锋;张松莲
  • 通讯作者:
    张松莲
基于XUV激光脉冲和反应显微成像技术的原子分子光物理实验平台
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    原子核物理评论
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷建廷;海帮;张敏;董达谱;赵冬梅;胡碧涛;马新文;刘作业;张少锋
  • 通讯作者:
    张少锋
基于极紫外光的Ne,Xe原子电离
  • DOI:
    10.7498/aps.71.20220341
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷建廷;余璇;史国强;闫顺成;孙少华;王全军;丁宝卫;马新文;张少锋;丁晶洁
  • 通讯作者:
    丁晶洁

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

张少锋的其他基金

梯度结构及梯度应力对齿科陶瓷磨损行为的影响
  • 批准号:
    81870792
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    57.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于摩擦副理论的齿科陶瓷与天然牙磨损规律及微观机制研究
  • 批准号:
    81371176
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
结构可靠性理论用于口腔修复体预测寿命和优化设计的研究初探
  • 批准号:
    30872907
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码