2023年11月4日，荷兰阿姆斯特丹大学、江南大学和鲁汶大学的研究人员在《Dental Materials》上发表题为Effect of printing layer orientation and polishing on the fatigue strength of 3D-printed dental zirconia的研究论文，报道了本研究的目的是评估表面抛光和打印层取向对3mol％氧化钇稳定氧化锆(3Y-TZP)的立体光刻(SLA)疲劳行为的影响，并与减法制造进行比较。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S010956412300444X

  研究简介  

本研究旨在研究打印层取向和抛光对3D打印3mol%钇稳定四边形氧化锆多晶(3Y-TZP)疲劳行为的影响，并将其与由相似成分的商业块磨成的传统牙科氧化锆进行比较。此外，抛光过程会导致氧化锆表面的相变，这可能对其力学行为起作用。因此，利用x射线衍射(XRD)来评估抛光前后的相变化也是值得考虑的。原假设包括:3d打印的氧化锆和研磨的氧化锆具有相似的疲劳强度;打印层取向不影响氧化锆3d打印材料的疲劳强度;抛光对两种氧化锆的相组成和疲劳强度没有影响。

图1 本研究设计中选择的打印层方向(平行/垂直)示意图。

图2 根据不同的制造技术(铣削或打印)，打印层方向(平行≡或垂直⊥)和表面精加工(未抛光或抛光)评估组的生存曲线。

图3 根据不同的制造技术(铣削或打印)，打印层方向(平行≡或垂直⊥)和表面精加工(未抛光或抛光)，来自评估组的断裂面的代表性SEM图像。星号表示压缩旋度;方框表示可能的主裂缝起源位置;放大后的图像显示了裂缝的起源。

图4 根据不同的制造技术(铣削或打印)，打印层方向(平行≡或垂直⊥)和表面精加工(未抛光或抛光)评估组的XRD模式。左肩的变化表明可能存在菱形相。

 研究结论 

研究结果表明，在烧结状态下，研磨组和3D打印组的相组成相似。抛光后发现了相当数量的菱形相。研磨后的未抛光样品的疲劳强度比3D打印的未抛光样品高。抛光对氧化锆的疲劳强度没有提高作用，但对3D打印样品有利。无论表面光洁度如何，平行打印层方向的3D打印样品的强度明显高于垂直打印层方向的样品。制备工艺对3Y-TZP的疲劳强度有显著影响，但对表面相组成无显著影响。抛光方案对3Y-TZP的疲劳强度和诱导相变有不同的影响。通过使用未抛光表面和与拉伸表面平行的SLA打印层进行铣削，然后进行抛光，可以达到最佳的疲劳强度。

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