2022年11月2日，中国科学院过程工程研究所、北京师范大学的研究人员在《Journal of the European Ceramic Society》上发表题为Digital light processing additive manufacturing of thin dental porcelain veneers的研究论文，报道了一项研究使用DLP 3D打印技术将SiO₂ - Al₂O₃ - K₂0 - Na₂0 - ZnO - CaO玻璃打印成薄牙瓷贴面。研究采用了Frenkel和Mackenzie-Shuttleworth模型，分析了温度和时间对玻璃烧结动力学的影响。同时，通过使用扫描电镜（SEM），对烧结工艺进行了进一步的优化。最后，根据ISO 6872标准对打印玻璃样品的抗弯强度和化学溶解度进行了评估。

原文链接：

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221922008585

  研究简介  

硬汉视频成人数字光处理（DLP）3D打印技术可以制作半透明且美观的牙瓷薄贴面。打印出的玻璃粉的中值和平均粒径分别为10.11µm和12.03µm，呈现单峰分布。每层厚度为50µm，并通过热膨胀系数(TEC)和热重/差示扫描量热法(TG/DSC)的结果，确定了玻璃坯体的脱脂过程。经过320℃、570℃和120分钟的退火后，采用经典的烧结动力学模型和SEM分析，发现在790℃的烧结温度和5分钟的烧结时间下，烧结玻璃的抗弯强度为132.58±25.83 MPa，化学溶解度为18 μg⋅cm^-2。这些性能符合ISO 6872标准。

图1 玻璃热膨胀曲线。

图2 打印玻璃粉末的粒度分布。

图3 玻璃致密坯体的DSC/TG曲线。

图4(a)玻璃致密坯体，(b) 730◦C烧结15分钟的玻璃样品，(C) 790◦C烧结5分钟的玻璃样品，(d) 850◦C烧结1分钟的玻璃样品的SEM图像。

图5 (a) 最终烧结玻璃样品的XRD图谱。

图6 模拟玻璃粉在730◦C(黑色)、790◦C(红色)和850◦C(蓝色)下的烧结动力学曲线和实验密度数据(空心方块)。

图7 (a)两块打印瓷贴面。从左至右，各柱:坯体，脱脂后，烧结后;(b)牙齿模型上的两个瓷贴面。

研究结论

本研究采用3D DLP打印技术硬汉视频成人于薄牙瓷贴面的制造，并根据T_f、DSC/TG和SEM结果确定了脱脂和烧结工艺。采用经典的F和MS模型分析了玻璃坯体的烧结动力学，并预测了与SEM结果相一致的变化趋势。总结以下结论：

1. 在790◦C下烧结5分钟后，打印玻璃的抗弯强度为132.58±25.83 MPa，化学溶解度为18 μg⋅cm^-2，满足牙科瓷贴面ISO 6872的要求。

2. 经典烧结动力学模型可用作烧结温度和时间的参考。SEM结果显示，在730◦C下，玻璃无法在15分钟内致密烧结，而在790◦C下，只需5分钟即可致密烧结，在850◦C下，只需1分钟即可致密烧结。

3. 打印的两个薄牙瓷贴面，经过真空条件下的790◦C烧结5分钟后，与牙齿模型完美匹配。

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