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  • 行業應用 齒科

    3D打印材料TC4與CoCrMo在牙科中的應用比較

    News 17,oct,2020

    牙科金屬3d打印材料的力學性能至關重要,因為牙科修復體必須滿足相應的強度、硬度、塑性和彈性要求,才能安全可靠地應用于牙齒修復領域。


    1. TC4CoCrMo材料的力學性能

    性能

    TC4

    CoCrMo

    化學成分

    Ti:余留
    Al: 5.5-6.5%
    V:3.5-4.5%

    Co: 64.44%
    Cr: 28.3%
    Mo: 5.85%

    密度 (g/cm3)

    4.42

    8.30

    抗拉強度/Mpa

    1120±20

    1270±50

    抗屈強度/Mpa

    1010±50

    990±50

    斷裂延伸率/%

    12±2

    12±1

    彈性模量 (GPa)

    110±10

    200±20

    硬度/HV5

    370±5

    400±5


    從上表可以看出,鈦合金的密度只有鈷鉻合金的一半,鈷鉻合金更輕,低密度牙體修復體可以緩解口腔感覺。鈦合金的導熱系數僅為鈷鉻合金的1 / 6,因此牙科鈦修復體可以保護牙髓免受冷熱刺激。此外,TC4鈦合金的彈性模量與人體硬組織最接近,其彈性變形遠高于鈷鉻合金,在臨床實踐中顯示出良好的回彈能力。


    2. TC4CoCrMo材料的腐蝕性能

    修復體長期置于口腔環境中,離子的溶解是不可避免的。因此,牙科金屬材料需要具有一定的耐腐蝕性能,從而最大限度地減少金屬離子的沉淀,降低安全健康風險。

    種類

    7天總溶解離子
             (μg/cm3)

    材料

    溶解的離子

    少量溶解

    0-9

    TC4

    Ti,Al,V

    CoCrMo

    Co,Cr,Mo,Ni

    不同材料中溶解的離子總量

    一些研究人員測試了3D打印鈦合金的耐腐蝕性能。試驗結果表明:37℃條件下,在規定的溶液中溶解7天的總金屬離子為5.6μg/cm2,具有良好的耐腐蝕性能,達到了貴金屬的耐腐蝕水平。

    3.TC4CoCrMo材料的生物相容性

    生物相容性相關因素是指材料對人體不應有毒性、刺激性、致癌性和對人體無致畸性。在體內正常代謝的情況下,應保持穩定狀態,不發生生物變性,其代謝或降解產物對人體無害,易于代謝。

    研究表明,鈦合金具有較強的耐磨性、良好的細胞相容性和較強的耐蝕性,是牙科應用材料的首選,其次是鈷鉻合金材料。鈷鉻合金對HGF細胞有一定的細胞毒性,鈦合金對HGF細胞有良好的細胞相容性。

    鈦合金和鈷鉻合金是非常成熟的生物醫用材料。如果非要說哪一種材料更好,我們只能說沒有最好,只有更好。

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