牙科应用中氧化锆陶瓷的增材制造：材料、技术与挑战
曾子彬1，陈浩明1，汪亮1，冯博聪1，范晗婧1，崔华晨2，邓欣1，3，伍尚华1（1 广东工业大学 机电工程学院；2 香港科技大学（广州） 系统枢纽智能制造学域；3 广东工业大学 广东省微创手术器械与制造技术重点实验室）
摘要：氧化锆以其优异的力学性能、不断改进的光学性能和耐用性被广泛应用于牙齿修复中。氧化锆牙齿修复体的CNC加工成熟但不灵活，存在相变风险，可能影响性能和稳定性。增材制造具有高自由度和精度，可以创造出减材制造无法实现的复杂三维几何形状，减少材料浪费、能耗和生产时间。这些特点引起了牙科修复市场对增材制造越来越多的关注。基于氧化锆的修复体作为牙科市场的重要组成部分，在增材制造方面已经实现了与传统制造（CAD/CAM）修复体相当的性能。因此，有必要对氧化锆在牙科修复体制造方面的最新成果进行总结。本文总结了基于最新研究的各种适用于氧化锆基牙科修复体的增材制造方法（包括还原光聚合、材料挤出、材料喷射、粉末床熔融、黏结剂喷射），提供了可用的牙科材料的制造实例和性能要求，并提出当前牙科修复体增材制造面临的挑战。本综述旨在帮助牙医和研究人员更好地了解氧化锆增材制造的最新技术，并在制造修复体时选择合适的牙科材料和方法。
关键词：增材制造；牙科应用；氧化锆；修复体
目录介绍
1 用于牙齿修复的可打印氧化锆材料
1.1 3Y-TZP
1.2 4Y-TZP 或4Y-PSZ
1.3 5Y-PSZ
1.4 其他氧化锆基材料
2 氧化锆增材制造的原理与工艺优化
2.1 增材制造（AM）发展史
2.2 还原光聚合（vat photopolymerization，VP）
2.2.1 SLA
2.2.2 DLP
2.2.3 其他光聚合成型方法
2.2.4 VP 制造实例
2.3 粉末床熔融（powder bed fusion，PBF）
2.3.1 SLS
2.3.2 SLM
2.3.3 PBF 制造实例
2.4 材料挤出打印（material extrusion，MEX）
2.4.1 墨水直写（direct ink writing，DIW）
2.4.2 熔融沉积成型（fused deposition modeling，FDM）
2.4.3 MEX 制造实例
2.5 材料喷射（materials jetting，MJ）
2.6 黏结剂喷射（binder jetting，BJ）
3 氧化锆牙科材料的性能需求
3.1 晶粒尺寸
3.2 抗弯强度
3.3 硬度
3.4 断裂韧性和弹性模量
3.5 耐磨性
3.6 美学特性
3.7 LTD
3.8 生物活性
3.9 表面粗糙度
4 结束语
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