【摘 要】
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目的：口腔内的受力环境和模式复杂,使全瓷修复体疲劳失效行为的实验结果与临床情况相差甚远；而选择参数的差异性又影响了有限元模拟结果的准确性.近期研究发现不同直径压头及不同代型材料对全瓷冠断裂强度及断裂类型有明显影响,有限元法模拟也证实了前者的研究结果.拟进一步探索将实验表征与数值模拟相互校验以建立可信的瓷修复体有限元模型,解决其疲劳失效评价可靠性的难题.本项研究从动疲劳实验获取材料疲劳参数以构建全瓷
【机 构】
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510055广州,中山大学光华口腔医学院·附属口腔医院·口腔医学研究所 华南理工大学材料科学与工程
【出 处】
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广东省口腔医学会第三次会员代表大会暨第十次学术会议
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目的：口腔内的受力环境和模式复杂,使全瓷修复体疲劳失效行为的实验结果与临床情况相差甚远；而选择参数的差异性又影响了有限元模拟结果的准确性.近期研究发现不同直径压头及不同代型材料对全瓷冠断裂强度及断裂类型有明显影响,有限元法模拟也证实了前者的研究结果.拟进一步探索将实验表征与数值模拟相互校验以建立可信的瓷修复体有限元模型,解决其疲劳失效评价可靠性的难题.本项研究从动疲劳实验获取材料疲劳参数以构建全瓷冠桥有限元疲劳模型；分析预测材料寿命,为后期数值模拟预测修复体寿命提供实验验证.方法：制作e.max Press标准试件150个(25 mm×4 mm×1.2 mm),随机分为5组.A组试件在硅油浴环境中以三点弯曲方法获取材料惰性强度,Weibull统计分析获取材料特征参数,B、C、D、E组试件在水环境中以三点弯曲方法进行动疲劳实验,载荷速率分别为10、1、0.1、0.05MPa/s,获取亚临界裂纹生长参数n、A和B.用SPSS 13.0统计软件对5组试件抗折强度值进行非参数检验.绘制材料的强度-概率-时间分析图,预测10年内特定时间点的材料强度值.用光学显微镜观察所有失效试件断面,扫描电子显微镜(SEM)观察断面平整的试件断口形貌特征.结果：(1)A至E组e.max Press材料平均抗折强度值分别为(425.7±69.2)MPa、(340.6±22.7)MPa、(317.4±29.7) MPa、(282.3±32.0)MPa和(269.8±30.3)MPa,除D组和E组抗折强度值的差异无统计学意义(P=0.171)外,其余各组两两间的差异均有统计学意义；(2) Weibull统计分析结果显示e.max Press材料Weibull模数m和Weibull特征强度σ0分别为7.4和453.8 MPa,动疲劳实验获得的材料亚临界裂纹生长参数n、A、B为23.1、3.4×10-15、857.2；(3)强度-概率-时间分析图显示e.max Press特征强度值σ63.2％和σ5％分别由初始的453.8 MPa和304.5 MPa下降至10年后的238.7 MPa和159.6 MPa；(4)断口SEM形貌呈现出典型的脆性破坏模式,无塑性形变.低倍镜下见断面具有"压缩卷曲线"、"止裂线"和"针排状尾迹"等特征形貌；高倍镜下断面呈现大小相近的细针状晶体相,微裂纹在晶体间蜿蜒穿行并发生偏转和分支.结论：e.max Press材料10年后的特征强度预测值仍大于每个磨牙位的平均咀嚼压力28～31 MPa,从材料强度方面提示e.max Press全瓷冠用于磨牙修复是可行的.
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