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全陶瓷牙冠(全瓷冠)是未来牙科修复技术研究与开发的重点。玻璃渗透全瓷冠不仅“净成型”能力好，而且力学性能远高于传统全瓷冠，因而受到广泛关注，但其可靠性仍然不及金属烤瓷冠。本课题的目的是将玻璃渗透工艺的“净成型”能力与四方相氧化锆优越的力学性能相结合，开发力学性能更好的氧化锆—玻璃全陶瓷牙科材料，对提高玻璃渗透全瓷冠的可靠性及其推广应用具有重要意义。
本论文从玻璃化学相容性能、化学稳定性能、热膨胀性能、高温粘度等方面对氧化锆—玻璃全陶瓷牙科材料开发的核心——渗透玻璃进行研究，开发了一种适宜渗透多孔四方相氧化锆(3Y-TZP)的玻璃。研究表明，该玻璃在渗透温度下(1100～1150℃)具有合适的粘度、良好的渗透性和化学相容性，玻璃的热膨胀系数与3Y-TZP基体匹配，且可以通过添加少量氧化物组分调节其色泽。本论文同时开发了一种适宜渗透多孔氧化铝的玻璃。
为了优化渗透用坯体——多孔3Y-TZP基体，本文研究了预烧温度、预烧时间、升温程序、粉体粒径等对3Y-TZP坯体微观结构、相组成、力学性能、坯体相对密度等方面的影响。结果表明平均粒径分别为0.97μm、4.5μm和10.9μm的3Y-TZP坯体的最佳预烧温度分别为1300℃、1450℃和1600℃。
为了优化氧化锆—玻璃全陶瓷牙科材料的力学性能，本文分析比较了不同预烧温度和不同粒径的3Y-TZP粉体对复合材料力学性能的影响，研究了复合材料的微观结构、相组成、化学稳定性和力学性能。结果表明预烧后的多孔3Y-TZP坯体的孔隙率应控制在30％左右，以保证有足够的孔隙以利于玻璃渗透且不降低复合材料的抗腐蚀性能和力学性能。实验表明，由平均粒径为10.9μm的3Y-TZP粉体制备的氧化锆—玻璃复合材料的弯曲强度和断裂韧性分别为383 MPa和5.3 MPa.m1/2；平均粒径为4.5μm的3Y-TZP粉体对应的复合材料的弯曲强度和断裂韧性分别为400 MPa和5.5MPa.m1/2；而由平均粒径为0.97μm的3Y-TZP粉体制备的氧化锆—玻璃复合材料的弯曲强度更是高达580 MPa，均明显高于相同条件下制备的Vita In-Ceram Alumina和Vita In-Ceram Zirconia。而本论文同时开发的新型氧化铝—玻璃复合材料的弯曲强度和断裂韧性分别为310 MPa和3.8 MPa.m1/2，与相同条件下制备的Vita In-CeramAlumina相当。
为检测新开发的渗透氧化铝用玻璃的适用性，采用传统的泥浆涂覆工艺制备了全陶瓷牙冠修复体底层冠，同时采用Vita Alpha瓷粉进行饰瓷，制作了玻璃渗透氧化铝全陶瓷牙冠修复体。