上海市自然科学基金(09ZR1416600)
- 作品数：6 被引量：48H指数：5
- 相关作者：孙健钱超熊耀阳陈萍张富强更多>>
- 相关机构：上海交通大学医学院附属第九人民医院上海市口腔医学重点实验室上海交通大学更多>>
- 发文基金：上海市教育委员会重点学科基金上海市自然科学基金上海市科学技术委员会资助项目更多>>
- 相关领域：医药卫生更多>>
- 不同烧结温度下三维打印成型多孔钛植入体的实验研究被引量：9
- 2012年
- 目的评价三维打印成型技术（3DP）用于多孔钛植入体制备的可行性，研究不同烧结温度对其组织结构和力学性能的影响。方法设计试件大小为25-20mm圆柱体，设定每层的黏结面积为80％。选择纯度98．5％、颗粒直径约75μm的钛粉为原料，聚乙烯醇粉作为黏结剂，聚乙烯吡咯烷酮粉作为辅助黏结剂。通过三维打印获得多孔钛植入体试件初胚，在氩气保护下，将试件分别烧结至1200、1300、1400℃；对烧结完成的试件进行性能检测，包括孔隙率、显微硬度、扫描电镜观察试件的显微结构、抗压强度及弹性模量。结果最终获得的多孔钛植入体试件，其收缩均匀、无明显变形、细节清晰、肉眼可见排列整齐的微孔结构、表面无裂纹，呈现金属光泽。在1200、1300、1400℃的烧结温度下，孔隙率分别为（65．01±1．03）％、（46．73±0．73）％、（41．06±0．31）％，显微硬度为115．2±0．6、148．6±1．1、182．8±2．1，弹性模量为（5．9±0．5）、（16．2±0．9）、（34．8±1．5）GPa，抗压强度为（81．3±4．3）、（135．4±8．5）、（218．6±7．1）MPa。扫描电镜观察其孔隙相互连通成三维网状结构。结论证实了应用三维打印成型技术制备多孔钛植入体的可行性，得到的多孔钛植入体具有与骨组织相匹配的良好的生物力学相容性。
- 孙健熊耀阳陈萍张富强
- 关键词：力学性能
- 快速成型技术在口腔修复中的应用被引量：18
- 2012年
- 快速成型技术是一种由计算机辅助设计三维模型,快速制作工件实体模型的原型制造技术。该技术无需任何传统工模具或机械加工,以快速灵活以及高度柔韧性、高度集成化等优点应用于工业制造领域。其目前已广泛应用于口腔医学,从以前制作模型,转变为制作可直接应用的生理性功能组件。特别是在口腔修复中的应用已经成为一个热点,通过各种快速成型方法和手段可以直接成型所需的各种修复体,开辟了口腔修复的一个崭新的数字化制作领域。本文主要介绍快速成型技术在口腔修复体、口腔颌面部赝复体、功能梯度材料等方面的设计和制作,并对其进行总结和展望。
- 钱超孙健
- 关键词：快速成型技术口腔修复赝复体
- 应用三维打印成型技术制备个体化多孔纯钛植入体的研究被引量：12
- 2012年
- 三维打印(3DP)成型技术适合成型形状复杂、结构精细的个体化多孔医用生物植入材料,能满足不同患者的不同需求。本文应用3DP成型技术制备直径为25mm×20mm的多孔纯钛植入体生柸,于500℃真空脱粘后,在氩气保护下烧结至1 300℃,利用扫描电镜(SEM)观察其孔径大小介于50～150μm,其孔隙率、体积密度、维氏硬度、抗压强度及弹性模量测试结果分别为(44.26±2.43)%、(2.59±0.81)g/cm3、134.2～151.6、(61.2±3.2)MPa、(3.25±1.08)GPa。结果表明,3DP成型技术在制备个体化多孔纯钛植入体方面有着广阔的应用前景。
- 熊耀阳陈萍孙健
- 关键词：个体化
- 三维打印制备钛/羟基磷灰石复合体及功能梯度材料被引量：7
- 2013年
- 背景:传统压模成形法制备的钛/羟基磷灰石复合材料结构简单,自动化程度较低,难以控制材料的孔隙率及孔径,不能满足多样化需求。目的:评价三维打印成型技术制备钛/羟基磷灰石复合体及功能梯度材料的可行性。方法:设计钛/羟基磷灰石复合体为直径25mm、高度15mm的圆柱体,功能梯度材料为直径25mm,上层5mm的钛粉末层,下层5mm钛/羟基磷灰石粉末层的圆柱体CAD模型。利用三维打印技术制备钛/羟基磷灰石复合体及功能梯度材料并进行烧结。观察烧结完成后钛/羟基磷灰石复合体和钛/羟基磷灰石功能梯度材料的显微结构,并行X射线衍射分析和抗压强度检测。结果与结论:烧结后的钛/羟基磷灰石复合体及功能梯度材料试件均匀无收缩和变形。钛/羟基磷灰石复合体形成紧密结晶体,孔径为50-150μm。钛和羟基磷灰石在烧结中发生了化学反应,生成物包含Ca3(PO4)2、CaTiO3、TiO2和CaO,其抗压强度为(184.3±27.1)MPa。烧结后钛/羟基磷灰石功能梯度材料在微观结构下可见不同材料间较为清晰的分界线,具有梯度结构。表明三维打印技术制备钛/羟基磷灰石复合体及功能梯度材料的微观结构和力学性能可满足医用生物植入材料的要求。
- 钱超樊英姿孙健
- 关键词：钛羟基磷灰石功能梯度材料复合体
- 功能梯度牙种植体三维有限元力学分析与结构优化被引量：4
- 2011年
- 背景:将生物活性陶瓷与钛进行整体的梯度设计,从而能最大程度地起到增强种植体早期骨结合与长期稳定的作用。目的:通过三维有限元方法分析功能梯度牙种植体生物力学特性。方法:建立功能梯度牙种植体及部分颌骨三维有限元模型。整个功能梯度牙种植体从头部到底部的弹性模量梯度变化分别设计为线性、指数函数、对数函数变化3种情况,以钛种植体为对照组。在Abaqus软件中进行三维有限元应力分析。结果与结论:与对照组相比,功能梯度牙种植体每一层面上及相应骨界面上的应力均有减小。从种植体头部到底部,种植体表面应力下降为3%～50%,骨界面上应力下降为10%～30%,均以指数函数变化组下降最为明显。提示功能梯度牙种植体的设计能减小种植体与骨界面之间的应力,尤以指数函数变化的设计方案更为明显。
- 孙健熊耀阳李元超孙芳张富强
- 关键词：三维有限元应力结构优化生物力学
- 三维打印技术制备多孔羟基磷灰石植入体的实验研究被引量：6
- 2013年
- 目的评价三维打印成型技术(3DP)制备多孔羟基磷灰石(HA)植入体的可行性,并对烧结体进行微观结构观察及抗压强度评价,为多孔植入体的个性化制作提供实验依据。方法设计直径为25 mm、高度为15 mm的十字网格圆柱体CAD模型,按每层需粘结的面积分为2个实验组,A组粘接面积为100%,B组粘接面积为80%。通过三维打印技术各制作试件5个,并对烧结后的试件进行微观结构观察与抗压强度检测。结果烧结前后的两组植入体均无明显变形,表面细节清楚。烧结后A组孔隙率为(58.58±4.35)%,抗压强度为(84.3±12.1)MPa;B组孔隙率为(68.18±0.71)%,抗压强度为(50.9±5.1)MPa。A组孔径范围为50～150μm,B组孔径大小在100～200μm之间。2组的抗压强度和孔隙率差异均具有统计学意义(P<0.01)。2组XRD衍射峰均符合HA的特征峰,证实烧结过程未发生HA的物相结构变化。结论运用三维打印技术制备的多孔羟基磷灰石植入体,其微观组织结构和抗压强度基本满足医用植入材料的要求。
- 钱超樊英姿孙健
- 关键词：多孔羟基磷灰石抗压强度显微结构
