11月2日，歐洲陶瓷學會期刊在線發表了西安交大機械工程學院和嘉興學院機電工程學院研究人員聯合開發的成果，他們利用3D列印製備了緻密齒科修復用氧化鋯陶瓷，其特點在於生胚有機物含量極低，無需排膠步驟即可直接燒結，得到的氧化鋯陶瓷的最大相對密度、彎曲強度和硬度分別99.3%、1010 MPa和15.9 GPa。
論文地址：https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2022.10.076
由於其獨特的品質，氧化鋯陶瓷在生物醫學應用中引起了越來越多的興趣。由於其極高的化學惰性和熔化溫度，氧化鋯很難製造成具有複雜幾何形狀的3D結構。當前行業主要通過計算機輔助減材製造（sCAM）加工氧化鋯坯材來生產氧化鋯牙冠和牙橋。3D列印氧化鋯之所以一直沒有得到義齒領域的認可，原因包括為了防止懸垂結構倒塌，系統通常需要支持策略。支撐材料還需要易於移除，而不會污染結構部件。而本次研究團隊討論了基於凝膠氧化鋯懸浮液的精細、全緻密陶瓷的製造，並創建了一種改進的基於擠壓的3D列印技術。
該方法使氧化鋯和聚丙烯酸酯（PAA）懸浮液都可以毫無困難地進行 3D 列印。
PPA作為支撐材料，由於其與溫度相關的流變行為，該材料可以通過冷卻去除，在保持咬合特徵的同時，製作了氧化鋯牙齒修復體。調整懸浮液的粘彈性特性以提供自支撐特性和以52%的高固體體積分數通過150-250μm噴嘴的平穩流動。由於有機含量低，乾燥後的氧化鋯樣品可以直接燒結，無需去除粘合劑。此外，如果在擠出前合成並混合具有不同著色劑或透明度改性劑的正確ZrO2懸浮液，則可以生產具有漸變顏色和半透明度的牙冠，而無需耗時的後處理。
新技術為製造具有相對較高精度的完美、完全緻密的牙科修復體開闢了一條新途徑，但目前仍面臨印刷速度慢，表面粗糙度等問題需要克服。
編譯 YUXI
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