全瓷冠色泽美观,但磨牙修复体使用寿命较短是最大的缺点。本研究围绕全瓷冠各部分展开了相关的力学实验技术和生物力学研究。提出了切片全瓷冠实验技术,成功地应用数字图像相关法测量真实瓷冠在受力过程中的破坏形式;建立了全瓷冠修复体的三维数值模型,实现了对瓷冠、粘接剂种类和厚度对瓷冠应力的分析;开展了瓷冠疲劳应力的研究,研究了粘结剂、核瓷在复杂环境和交变载荷作用下的承力性能;同时,开展了对生物硬组织材料,包括牙本质、皮质骨、脊柱等的力学行为研究,并运用所开发实验技术对多种材料和结构进行了测试。结果表明切片全瓷冠可有效地模拟实际全瓷冠的受力形式,有利于分析各瓷层的受力形式;通过对精确的全瓷冠三维数值模型分析,发现了粘结剂种类和厚度对整个瓷冠应力分布的影响,该结果已通过力学实验得到验证;通过老化和疲劳实验,发现了粘结剂老化会显著增大核瓷的应力大小,降低瓷冠整体的承力性能,同时核瓷在交变载荷作用下,其力学性能也呈衰变的趋势;对其他生物硬组织材料的断裂力学行为的研究表明在垂直于牙本质小管方向的断裂韧度最低,皮质骨在平行于长骨方向的断裂韧度最低,并把多尺度虚内键法应用到生物材料中,丰富了力学分析方法。
英文主题词all-ceramic crown; crack; stress; experimental technique; numerical analysis