口腔材料
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口腔材料范文第1篇
【中圖分類號】R322.4+1【文獻標識碼】B【文章編號】1005-0515（2012）11-004-02
口腔修復體長期的在口內行使功能，存在著很大的磨損，對修復效果有著很大的影響。所以耐磨性是選擇也可修復材料的關鍵因素。理想的修復材料應該有天然牙但又低于天然牙的摩擦學性能。
1 資料與方法
1.1一般資料：通過讀取牙科材料磨損機制研究的相關文獻，了解齒科修復材料耐磨性和硬度與天然牙齒的比較。讀取牙科材料耐磨損性能的影響因素的一些文獻。
1.2資料提取方法： 在維普中文期刊的數據庫中搜索口腔修復材料摩擦性能和影響因素等文獻。對文獻進行檢索，歸納和總結。
2 結果
口內咀嚼的過程中由于比較復雜，牙科材料也多種多樣，所以牙科材料的磨損性能也受到很多因素的影響。其主要的因素可以從環境、動力和材料等因素來進行考慮，動力因素為咬合力、接觸時間以及咬合力的作用面積等。材料因素包括材料的物理性質和微觀結果等，有關口腔修復材料磨耗性能的一些研究主要是再陶瓷材料和金屬材料、復合樹脂材料等。
陶瓷材料的摩擦學性能：有學者認為陶瓷材料的微觀結構、物理性質和化學及表面特征都會影響材料的磨耗性能，其中主要的是材料的微觀結構。還有學者認為不同粗糙度的玻璃滲透型氧化鋁陶瓷材料對牙體的磨損情況，發現牙釉質的磨損量會隨著陶瓷材料表面粗糙度的增加而增大。還有學者發現納米陶瓷材料對天然牙齒的磨耗要小于義獲嘉陶瓷和松風陶瓷。
金屬材料的摩擦學性能：很多學者對合金和各種陶瓷材料對釉質磨耗性能的研究中發現，金合金對釉質的磨耗要比非貴金屬材料的磨耗小，同時也比各種類型的陶瓷材料的磨耗小。有研究顯示，鑄造金合金的摩擦學性能要明顯的比陶瓷材料的有優越性，同時對殆牙的磨損也最小。材料與天然牙通進行摩擦運動時，影響耐磨損性能的是接觸時間。所以接觸的時間越長，其磨損量也就越大。如果材料不同那么磨損量的變化和時間的關系也不一樣。金合金的摩擦學性能要明顯的優于鈦合金。
復合樹脂摩擦學性能 復合樹脂與金屬材料和陶瓷材料相比耐磨性是最差的。影響復合樹脂耐磨性的因素主要包括樹枝基質本身以及聚合轉化率，填料的含量、種類組成以及顆粒大小和基質與填料之間的結合等。有關專家發現復合樹脂的耐磨性隨著填料的增加而增加，填料增加到一定值時就會導致耐磨性能下降，所以使用增加填料的含量提高耐磨性也是有量的限度的。
3 討論
有專家進行實驗結果顯示，牙釉質的耐磨性要明顯的高于復合樹脂。也有學者使用二體磨損機敵對口腔的修復材料的磨損量進行測量，用牙釉質作為對照。結果顯示了牙釉質的磨損量是最低的。所以理想的修復體應該有牙釉質相似的磨損特點，并且應該有很好的抗磨損性。
咬合力對材料耐磨性能是重要的動力影響，兩者是正相關的關系，咬合力越大就對材料的磨損越嚴重。咀嚼運動的方向和速度也會對耐磨材料的性能產生一定的影響。在進行垂直運動時，修復體受到的主要是正壓力，在進行側向滑行時受到的主要是剪切力。材料所受應力的大小和外力成正比，但是與作用面積成反比。所以咬合力的作用面積間接的影響了磨損情況?？趦葴囟乳L時間的變化也容易導致材料產生疲勞磨損，從而引發表面的裂紋，最后導致斷裂和剝落。材料便面的硬度表示財力哦啊局部區域抵抗壓縮變形和斷裂的能力。復合樹脂的磨損量和努氏硬度沒有相關性。但是金屬材料耐磨損的性能和硬度呈正相關，而陶瓷材料的耐磨損性能和表面硬度的關系并不密切。更多的和顯微結構、斷裂韌性以及表面的粗糙度有關
復合樹脂是耐磨性能最差的，口腔樹脂材料的摩擦學性能復合樹脂材料自身耐磨性較差，但是對天然牙的磨損較小，對復合樹脂材料的研究主要集中在對自身耐磨性的提高上，可以使用增加填料的含量來提高耐磨的性能?？谇惶沾刹牧嫌捎谏珴奢^為逼真，致密度和耐磨性較好，而且有何好的生物相容性所以是最主要的修復材料之一。但是該材料對天然牙的磨耗比較大，有專家做實驗顯示滑石瓷的體積損失量和天然牙釉質最接近。金合金對牙釉質的磨耗明顯的比非貴金屬材料的磨耗小，同時也要小于各種類型的陶瓷材料?？鼓バ阅芤脖忍沾刹牧虾茫墙鸷辖鸬膬r格比較高，使用受到一定的限制。參考文獻
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口腔材料范文第2篇
［關鍵詞］3D打印;口腔醫學;材料
1材料種類
1.1金屬材料
口腔醫用金屬產品要求金屬材料具有良好的機械性能，化學特性，生物相容性和耐腐蝕性等等。對原料的要求也很高，包括純度高、含氧量低、粉末粒度細、可塑性好、流動性好等特點。目前主要應用于口腔醫學領域的3D打印金屬粉末材料包括:鈦、鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼等。其中，鈦及鈦合金材料具有密度小、精確度高、強度大的優點，并且該種材料有較好的生物相容性，被口腔醫學領域視為比較理想的3D打印金屬材料。尤其是在口腔頜面部位的修復、牙體組織的修復以及有關種植體制造［6］等領域廣泛使用。由于純鈦的一些性能的缺陷，例如純鈦的強度不如鈦合金大，而且純鈦的彈性模量比骨組織的要高，很容易導致鈦種植體和骨組織兩者產生不相融和的機械應力。對于此，很多研究者都試圖采用各種方式來改善純鈦的性能，例如在其表面增加涂層或者氧化純鈦的表面等［7］。3D打印的鈷鉻合金也是口腔醫學領域常用的修復材料。利用3D打印技術制造出，再采用修復技術將人工牙添加上去，這樣的修復體進入口腔后便具有良好的密合性。由于使用的鈷鉻合金義齒支架與添加的人工牙采用了不同的材料，根據現階段的技術設施，基本上不可能一次性打印出完整修復體。Traini等［8］成型了梯度化Ti-6Al-4V鈦合金多孔牙科種植體，具有更加優化的理化性能，抗拉強度、斷面收縮率及延伸率均達AMs4999(美國材料協會的關于3D打印鈦合金的相關標準)。Figliuzzi等［9］使用激光燒結個性化鈦合金(Ti-6Al-4V)種植體，拔除患牙后即刻種植修復，隨訪顯示個性化種植體及美觀效果良好。Traini等［8］激光燒結鈦合金試件，然后分別測量試件表面多孔層和內部致密層的彈性模量，前者接近骨皮質，后者接近機械加工的鈦金屬，表明這種方法加工鈦合金種植體能減小表面應力，有利于種植體的長期穩定。Mangano等［10］將激光燒結的窄直徑種植體用于患者的后牙種植修復治療，37例種植體隨訪2年后存留率為100．0%，成功率為94.6%。在物理機械性能、生物抗腐蝕性及相容性等方面，需要深入研究3D打印的有關金屬產品是否與傳統工藝制造的產品相同，是否按照國家的標準。目前，新興金屬材料在口腔醫學領域依然處在體外研究的狀態，尤其作為口腔植入材料的性能仍有很大的研究空間［11］。目前，3D打印技術不斷發展，不斷優化的設備性能和多樣的金屬打印材料，金屬3D打印技術也會更加廣泛的運用到口腔醫學的各個領域中。
1.2高分子材料
高分子材料已成為目前3D打印領域中基本的成熟的打印材料，塑料作為高分子材料的代表，具有較好的熱塑性、流動性與快速冷卻粘接性以及其迅速固化的性能［12-14］。另外，由于高分子材料具有良好的粘接性，可以使其能夠與陶瓷、玻璃、纖維、無機粉末、金屬粉末等形成新的復合材料［15，16］，在口腔醫學中，聚乳酸、聚己內酯、聚富馬酸二羥丙酯等屬于比較常見的3D打印材料。聚乳酸(PLA)是一種具有良好的生物可降解性的環保材料，能在特定條件下被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不會造成環境污染，對環境保護非常有利，是公認的環境友好材料。其還具有半透明性和光澤質感，是口腔醫學領域3D打印的理想材料。聚醚醚酮(PEEK)是一種熱塑性聚合物，目前用于制作3D打印衛星、3D打印汽車零件，開始在3D打印行業發揮真正的影響。PEEK材料的優點包括，①PEEK材料彈性模量和人體骨骼相近，修復后顱骨的應力完整;②X射線透過性能好，不會產生金屬偽影，不影響醫學影像，方便檢測術后恢復情況;③使用3D打印PEKK材料制成的結構比用傳統的PEEK具有更好的抗菌性能，可以高溫消毒再用;④PEEK本身具有很強的惰性，對頭皮刺激非常小，排斥性低，穩定性高。目前用于制造義齒零件。從3D打印技術的發展狀況而言，光固化立體成形屬于發展最早也是最成熟的技術，并且得到了廣泛的運用。3D打印光敏樹脂即光固化樹脂、UV樹脂，是口腔醫學領域應用廣泛的高分子材料。對于口腔醫學領域而言，液態樹脂材料需要有優良的穩定性、較低的黏度、固化迅速且程度高等［17］。有研究發現［18］，液態光敏樹脂可以打印成可生物降解組織工程支架，利用光固化快速成型技術制造形成的支架與人松質骨有比較相同的機械性能，并且具有促進成纖維細胞黏附與分化的作用。迅速發展的光固化樹脂材料不斷促進口腔醫學的進步，有利于口腔醫學更加個性化和精準化。
1.3陶瓷材料
口腔醫學領域的陶瓷材料要求具有良好的美觀性和生物相容性，具有低密度、高強度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕、化學穩定性好等優良的物理化學特性，其廣泛應用于機械制造、航空航天、生物醫療等行業。因其優良的機械性能和美觀性能，目前也用作口腔修復材料。氧化鋯陶瓷用切削技術進行加工時會有很多材料被切除掉，造成浪費，導致全瓷冠的價格昂貴，而且還可能在義齒中有切削力造成的內裂。3D打印氧化鋯陶瓷義齒對材料利用率可達90%以上，相對來說成本較低。3D打印氧化鋯可減少材料浪費和環境污染，并可通過打印特殊內部結構來實現硬度等力學性能的仿生性。早期的氧化鋯3D打印制造主要以激光燒結的方法為主，但存在制件致密度及成形效率低，表面粗糙和裂紋等問題［19，20］。光固化成形陶瓷具有良好的表面質量和結構精度可控性［21］，并迅速成為研究熱點。目前，氧化鋯材料3D打印過程中仍存在一些問題，如內部應力大、燒結后容易產生裂紋以及體積收縮大等，這些可能會影響其機械性能和臨床適合性，陶瓷材料及其加工工藝仍需進一步研究。
1.4生物組織材料
使用3D打印材料和技術生產具有良好生物性功能的人體細胞、組織以及器官等，是眾多學者一直的追求。學者們不斷探索3D打印技術，并且緊密結合了生物組織工程技術，制造具有生物功能性的人造細胞、組織和器官來替代需要修復的人體缺損組織。水凝膠是一種水溶性的高分子聚合物，其利用化學或物理的交聯而產生，是一種3D網絡結構［22，23］。水凝膠有優良的生物相容性，可以構建組織工程支架，并且可以加工形成可控型釋放藥物的載體［24，25］。但目前，3D繪圖生物寫入制造的水凝膠具有較低的硬度，可能導致結構崩潰或限制形狀的復雜性，因此3D打印生物材料的最新進展將推進3D打印生物材料領域的進步和發展［26，27］。在口腔醫學領域中，不論是患者個性化定制的生物組織材料，還是現有的成品，3D打印產品在牙科和口腔手術［28，29］中都發揮了重要作用。目前，3D打印技術基本上實現人牙髓細胞(humandentalpulpcells，hDPCs)的生物打印，這奠定了3D生物打印技術更廣泛的應用于牙體組織的基礎。再者，人工骨材料羥基磷灰石與光敏高分子相融合可以用于制造含生物活性的骨組織工程支架。在種植學方面，3D打印個性化種植體成為即刻種植的趨勢，對鈦種植體表面進行修飾，可促進成骨細胞的生長分化，種植體具有更優良的特性。由于3D打印技術生成的微米表面的粗糙程度更容易被特定的細胞識別出來。具有微納復合結構的種植體促進了細胞的增殖和延展，同時更利于細胞向成骨方向分化。在微納復合結構提供的生理三維的仿生環境中，更利于細胞的伸展，從而更好地增殖與分化。
口腔材料范文第3篇
關鍵詞：口腔修復 材料 摩擦性能
口腔修復，俗稱鑲牙，主要是針對牙齒缺損、牙齒缺失后的治療工作。醫學的發達使越來越多的口腔修復材料廣泛使用，選用摩擦性能較好的材料來代替天然牙對事物的咀嚼。為了探究口腔修復中不同修復材料的摩擦性能，選擇了我院2012年6月～2013年6月收治的65例口腔修復患者，總計90顆牙作為研究對象，將樹脂材料，陶瓷材料，金屬材料作為口腔修復，三種材料的摩擦性能和對天然牙的磨損都各有各的特點，觀察摩擦性能和滿意程度，先報告如下：
1 資料與方法
1.1 一般資料
選取我院口腔科2012年6月～2013年6月收治的65例患者，共計90顆牙。按牙齒數目分為樹脂組，金屬組和陶瓷組。其中，樹脂組25例（30顆牙）。男性患者13例，女性患者12例，年齡20～65歲；金屬組20例（30顆牙），男性10例，女性10例，平均年齡在17～61歲；陶瓷組20例（30顆牙），男性10例，女性10例，年齡在22～62歲；
1.2 方法
口腔材料的選擇：金屬材料為純鈦合金，樹脂材料為合成樹脂，陶瓷采用釉質陶瓷。將65例患者90顆牙齒分為三種口腔材料的修復。30顆為樹脂材料，30顆為金屬殘料，30顆為陶瓷材料，治療后分別3個月和6個月進行隨時訪問
1.3 評價標準
①修復體碎裂；⑤修復的牙齒松動脫落；③修復的牙齦畸形；④牙體牙齦炎或牙周炎；⑤修復體彎曲等；出現以上情況則被視為無效治療。
1.4 統計學分析
臨床所得數據均使用SPSS16.0軟件進行統計分析，計數資料采用卡方檢驗，計量資料采用t檢驗，以P
2 結果
經過3～6月之間口腔修復樹脂材料、陶瓷材料、金屬材料之間的效果比對，三種材料在修復過程中都去取得了較好的效果，具體見下表：
注：雖然三種材料滿意度都較大，但仍然出現少數的失敗情況。
3 討論
牙齒，指人和動物嘴中具有一定形態的高度鈣化的組織，有咀嚼，幫助發音和保持面部外形的功能。而牙本質是構成牙齒主要成分的物質，位于牙釉質和牙骨質的內層，所包含的礦物質達到65%。主要成分是蛋白質和水等有機物，堅硬程度方面不如牙釉質。牙齒磨損只要由機械摩擦作用造成的牙體硬組織逐漸喪失的疾病。在正常的勝利咀嚼過程中，隨著年齡的不斷增長，牙齒咬合面和領面由于咀嚼作用而發生的均衡的生理性的硬組織喪生稱為生理性磨損。由于正常的喪失量在臨床難以量化，因此可能隨壞牙髓村后或引起其他并發癥的喪失率可以認為是病理性的，對于口腔磨損，磨料磨損是最常見的一種，兩界面之間黏著磨損具有較大的黏著力，并且運動過程中物質表面發生破損，對方的表面上融合著破損碎屑。其次還有疲勞磨損和皮料磨損以及服飾磨損，都是常見的類型。
目前我國醫學臨床上對口腔修復的材料有樹脂材料，金屬材料和陶瓷材料。據相關研究表明，金屬用的純鈦材料在口腔修復中其摩擦性能和天然牙相一致。對于口腔修復材料說，選用純鈦材料是一種比較好的選擇，首先，不會加大對牙組織本身的磨損，而且能降低自身的磨損度。其次，這種材料不會制作人工牙不會快速磨損天然牙，也不會被天然牙快速磨損。是與天然匹配的良好的生物材料。牙齒在對食物進行咀嚼時，磨損度和摩擦系數在牙釉方面是不同的，因為純鈦材料的口腔修復對于抗摩擦能力要遠高于樹脂合成。如果單純的考慮提高自身的摩擦性能，樹脂何方材料在此方面就需加強，樹脂合成材料本來摩擦力性能就很弱，對天然牙的摩擦損壞就比較小。據相關研究表明，陶瓷材料的粗糙程度會使牙釉質的磨損量增加而增大，因為陶瓷材料相對來說硬度很大，修復體表面的粗糙程度也不同牙釉的摩擦程度因此也不相同。表面拋光一旦磨損消失，不僅會加重對天然牙的磨損，也會造成自身的快速磨損。
口腔修復主要在于磨損程度的大小可以直接影響修復效果。牙科修復關鍵材料是其耐磨性，臨床上，應該綜合考慮材料的耐磨性，材料的耐磨性受諸多影響因素，導致材料耐磨損性能的變化任何一個因素都能輕易改變。完美的口腔修復在于所用材料和天然牙之間的摩擦性能，由于咀嚼磨損是一個很難控制的復雜過程，選擇摩擦性能高對口腔修復極其重要。只有了解樹脂材料，金屬材料和陶瓷材料之間的對口腔修復不同的摩擦性能，選擇和患者具體情況相對應的材料，既修復了口腔又保護了天然牙的過度磨損，在臨床上還需多加以實踐。
綜上所述：
通過對三種材料在口腔修復的摩擦性能分析，應該針對患者的具體情況來選擇合適的材料，還能保證其摩擦力的使用性較高，因此該方法值得臨床推廣和使用。
參考文獻：
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口腔材料范文第4篇
**年8月，***主任從浙江醫科大學口腔系畢業后來到市一醫院，從一個風華正茂的青年，幾經風雨歲月磨練，成為我院口腔科的領軍人物。同大多數科主任一樣，張主任身上也有很多頭銜：杭州市醫學會口腔科學分會主任委員、杭州市口腔質控中心副主任委員、杭州市干部保健專家組成員等，面對這么多耀眼的“標簽”，張主任淡淡地說：“如果有更合適的人選，我更愿意做他的副手，主動讓賢。”這是怎樣的胸襟??！作為口腔科的“掌門人”，他的業務水平已為同道認可，上到市里領導，下到普通老百姓，紛紛慕名來就診，然而，張主任卻常常自詡甘愿當“劉備”，劉備雖不會領兵打仗，卻能帶領“張飛、關羽、諸葛亮”等能人賢士，換句話說，張主任希望他的團隊個個是能人，個個技術超群，這是怎樣的一種境界呀？
甘愿平凡卻能在平凡中創造不平凡。以前，口腔科門診量很大，醫療用房又少，候診環境也非常不好，張主任看在眼里，急在心里，由于原來科室規劃、人員結構存在斷層，加上多位老同志陸續退休，造成科室人員嚴重不足。面對如此大的門診量，張主任不僅要求我們年青醫生努力工作，自己也帶頭在第一線，想方設法從分院借調醫生、返聘老同志，重新對科室進行設計和規劃，并且每年有計劃的招收新同志。僅僅解決門診問題遠遠不夠，口腔修復科（二級學科）青黃不接，原有的醫師離職，新同志又沒有接上，修復科只有朱國慶一位醫師苦苦支撐著，張主任心里清楚，科室要發展，要做強做大，就需要全面發展，就需要人才的備養和梯隊的建設，口腔修復是口腔科必不可少的部分，口腔修復水平的提高有助于提升口腔科整體實力。在人員極度緊張的情況下，張主任仍果斷派出一名醫師去上海第九人民醫院進修口腔修復專業，同時積極引進有工作經驗的高學歷修復專業人才。目前口腔修復科人員和設備整齊，有一名副主任醫師，三名碩士研究生，一名在職研究生，能開展高精度的各類烤瓷牙、樁冠、全瓷修復、仿真全口義齒等所有口腔修復的業務，同時還有各類牙列不齊的正畸治療，均達到了省內先進水平。
張主任還有一塊心病，那就是口腔頜面外科的建設，盡管口腔科病房雖然能開展各類頜面外科手術，包括頸淋巴清掃、口腔癌的根治手術，在市里處于領先地位，但與省級醫院技術水平還存在著較大的差距，有些高難度的大手術還得請外院專家、教授來會診和手術。怎樣才能迅速把口腔頜面外科發展起來呢？張主任覺得僅僅在科里培養不夠，還得引進口腔外科的高級人才。2006年，張主任在西安參加學術會議期間，專程到我國口腔事業較強的第四軍醫大學口腔醫學院求才，誠心邀請口腔頜面外科手術博士王新木副教授、副主任醫師來我院口腔科。功夫不負有心人，在院領導的大力支持和關心下，今年三月王博士已成為我科的一分子，并且迅速開展了很多高難度、高風險手術。對于科室的發展張主任感到由衷的欣慰。
人馬備齊，但面對大量的門診病人，看到好多病人往往掛不到號，或者要等候很長時間，或者要起一大早，張主任也非常著急。為了改善科室環境和就醫條件，更好地服務病人，張主任三番五次找院領導反映，院領導也給予了大力的支持，不僅口腔門診有了擴大，修復科也有了比較獨立的工作場所，而且全面的更新了使用十多年的老牙椅，對科室布局和設計也進行了合理的規劃，同時改造口腔消毒室，使口腔科的就診環境和候診大廳面貌煥然一新，目前口腔門診擁有14張口腔綜合治療椅、修復科有5張口腔綜合治療椅，能滿足患者看病的需要，現在口腔科就診不僅不限號而且能較方便的掛到號，同時等候的時間也大大縮短了，候診室秩序井然，沒了以往為提早看病的吵架和“后門”，患者的滿意度也大大地提高。
盡管科室在張主任的規劃和布局下，已經理得比較順了，但張主任沒有停止前進的步伐，作為一個科主任，他深知科室發展猶如逆水行舟，不進則退?？剖掖罅?、齊了就要求“強”，要求有特色，為此，張主任身為科主任、主任醫師，仍然放下架子，到廣東省口腔醫院口腔種植中心進修，學習種植牙技術。種植牙技術是口腔學科的熱點，目前只有在省一級和?？漆t院開展，為了搶占高點、迎頭趕上，張主任從廣州進修回來后就成立了種植小組，把學到的新技術、新知識積極開展起來，并且積累了一定的臨床經驗，今年年初還在我院成功舉辦國際（中法）種植牙研討會，并在會上做了精彩的發言。
口腔材料范文第5篇
關鍵字 口腔材料；工作時間；固化時間；固化溫度曲線；檢測
中圖分類號 R78 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）118-0192-03
0 引言
口腔材料多數需要在使用前通過手動或機器調和，材料在調和過程中或者經光固燈照射，會逐漸由液體或膏體凝固為固體，該過程稱為固化過程。從口腔材料調和開始至溫度開始上升的時間記為工作時間。測量從開始調和至溫度達到最大值平臺的時間，由曲線的最大值平臺反向延長線與溫度直線上升的延長線的交點所對應的橫坐標，記為固化時間。也有些標準將材料固化過程時溫度達到最大值的時間定義為固化時間。
例如，自凝固化型窩溝封閉劑的固化時間一般為3min～5min。如果封閉劑固化時間太快，封閉劑在調和后，粘稠度增大速度較快，封閉劑還未很好在窩溝、點隙處浸潤、滲透就已結固，封閉效果自然就很差。氣溫對封閉劑的固化時間有很明顯的影響。一般地，氣溫低，封閉劑固化減慢，氣溫高，封閉劑固化加快。
1 工作時間、固化時間檢測原理
依據標準《YY1042-2011 牙科學 聚合物基修復材料》具體要求，更能理解工作時間、固化時間的概念以及測量方式。
工作時間：如標準《YY1042-2011 牙科學 聚合物基修復材料》條款7.6.2，按照生產廠的說明書制備試驗材料，并從調和開始計時。將試樣槽保持在（23±1）℃的環境中。自調和開始30s時，將調和后的材料放入試樣槽中，記錄材料的溫度T0。保持器具在（23±1）℃，并持續記錄材料的溫度直至溫度達到最高值。
圖1為典型的記錄曲線。一旦材料放入試樣槽，溫度立即輕微上升至T1，然后下降直至穩定在T0，隨后溫度又開始上升。溫度開始上升的點，表示固化反應開始，即工作時間的結束。由（T0±0.1）℃作一條水平基線，水平基線與曲線上升段的焦點所對應的時間即為工作時間tw。測試結果與溫度密切相關，在允許的溫度范圍內的微小溫度變化可造成實驗結果有幾秒鐘的差異。從調和開始至溫度開始上升的時間記為工作時間tw。
固化時間：如標準《YY1042-2011 牙科學 聚合物基修復材料》條款7.8.3，除了試驗器具保持在溫度為（37±1）℃的環境中外，其余同上述工作時間的規定。
測量從開始調和至溫度達到最大值平臺的時間。由曲線的最大值平臺反向延長線與溫度直線上升的延長線的交點所對應的橫坐標（如圖2），記為固化時間ts。
圖1 工作時間的測定
圖2 固化時間的測定
2 系統的總體構成
本文依據標準《YY1042-2011 牙科學 聚合物基修復材料》、《YY0622-2008牙科樹脂基窩洞封閉劑》所研制的口腔材料固化過程檢測儀器總體結構如圖3所示：
口腔材料在固化過程中隨著時間的增長，口腔材料溫度上升，由溫度傳感器采集溫度，經過溫度變送器轉化為電壓信號，再經過模數轉化芯片將模擬電壓信號轉化為數字信號，送給微型控制器進行數據處理，再經過串口發送器將數據數據發送到電腦，最后在電腦上運行的軟件把經過處理的數據實時的繪制出溫度變化曲線，待試驗結束后，通過軟件的自動處理和數據擬合可以直接按照標準要求繪制輔助線和并輸出精確的數據結果報告，實現了測量、顯示、輸出報告為一體的完整流程。
圖3 系統結構原理圖
3 溫度采集端的實現
溫度采集端的整體結構如圖4所示，該器具由聚酞胺底座B和安裝在上面的聚乙烯管A組成。底座B的孔中裝有一個不銹鋼管C，不銹鋼管中裝有一個性能穩定的熱電偶 D，熱電偶D是用康銅制成的，熱響應速度快，精度高。
管A長8mm，直徑4mm，壁厚1mm。B與A連接部分的直徑為4mm，高為2mm，A B組合后形成一個高6mm、 直徑4mm的試樣槽。為了便于試樣的取出，熱電偶 D的頂部做成圓錐狀，嵌人試樣槽 1mm。上述尺寸的允許誤差為±0.1mm。
熱電偶絲由直徑（ 0.2土0.05）mm，能指示試樣固化中溫度變化的材料康銅制成，其精度為0.1℃。在經過溫度變送器將微小的電壓信號、放大，濾波后轉化為電流信號，再將電流信號轉化為模數轉化器能采集的電壓信號，精度可以達到±0.1℃，采樣頻率可以達到100Hz。完全符合標準，且性能可靠。
圖4 試樣測試器具
4 溫度變送器和A/D數模轉換器
熱電偶變送器（圖5）是由基準源、冷端補償、放大單元、線性化處理、V/I轉換、斷偶處理、反接保護、限流保護等電路單元組成。它是將熱電偶產生的熱電勢經冷端補償放大后，再由線性電路消除熱電勢與溫度的非線性誤差，最后放大轉換為1～5V的直流電信號。為防止熱電偶測量中由于電偶斷絲而使控溫失效造成事故，變送器中還設有斷電保護電路。當熱電偶斷絲或接解不良時，變送器會輸出最大值（28mA）以使儀表切斷電源。
通過溫度變送器轉化的直流電壓信號，要經過A/D模擬數字轉化器轉化為數字信號。該儀器采用的模擬數字轉化器是美信公司的MAX197。在數據采集系統中，A/D轉換的速度和精度又決定了采集系統的速度和精度。MAX197是Maxim公司推出的具有12位測量精度的高速A/D轉換芯片，只需單一電源供電，且轉換時間很短（6us），具有8路輸入通道，還提供了標準的并行接口――8位三態數據I/O口，可以和大部分單片機直接接口，使用十分方便。MAX197無需外接元器件就可獨立完成A/D轉換功能。它可分為內部采樣模式和外部采樣模式，采樣模式由控制寄存器的 D5位決定。在內部采樣控制模式（控制位置0）中，由寫脈沖啟動采樣間隔，經過瞬間的采樣間隔（芯片時鐘為2MHz時，為3us），即開始A/D轉換。在外部采樣模式（D5=1）中，由兩個寫脈沖分別控制采樣和A/D轉換。在第一個寫脈沖出現時，寫入ACQMOD為1，開始采樣間隔。在第二個寫脈沖出現時，寫入控制字ACQMOD為0，MAX197停止采樣，開始A/D轉換。
圖5 溫度變送器電路圖
5 微控制器和串口收發器
微控制器采用的是AT89S52，AT89S52 是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8k在系統可編程Flash存儲器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業80C51 產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統可編程，亦適于常規編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。
圖6 微控制器的內部框
串口收發器是用max232設計的，MAX232芯片是美信（MAXIM）公司專為RS-232標準串口設計的單電源電平轉換芯片，使用+5v單電源供電。第一部分是電荷泵電路。第二部分是數據轉換通道。第三部分是供電。
AT89S52控制器將數字信號通過MAX232電平轉換發送給上位機電腦軟件，軟件保存并處理數據。
6 電腦接收端軟件的實現
圖7固化材料溫度曲線測試報告
本系統的上位機軟件是用vs2010集成環境開發的，Visual Studio2010是微軟公司推出的開發環境。是目前最流行的Windows平臺應用程序開發環境，開發的軟件支持Windows XP系統和windows7系統。利用vs2010的C++開發環境，制作了基于MFC的對話框齒科材料固化時間測試軟件。軟件通過MSComm控件實現了串口通訊，MSComm通信控件提供了一系列標準通信命令的接口，它允許建立串口連接，可以連接到其他通信設備（如Modem）.還可以發送命令、進行數據交換以及監視和響應在通信過程中可能發生的各種錯誤和事件，從而可以用它創建全雙工 、事件驅動的、高效實用的通信程序。
通過串口接收到數據后，將數據濾波處理。實時顯示出來，并繪制出溫度和時間曲線。經過軟件內部數據計算和處理，自動找到標準中所要測的數據。從采集到傳輸，再到顯示和報告，為測試人員減少了工作強度，提高了工作效率?；赑C機的測量顯示效果如圖7所示：
7 結論
我們設計開發的口腔材料固化過程檢測儀器設計嚴格依據標準要求，采用高精度、快響應的溫度傳感器，將采集到了數據，通過溫度變送器和模擬數字轉化器送給微型控制器處理，再通過微型控制器把處理好的數據發送給PC機，PC機上的操作界面可視性強，軟件描繪曲線、依據標準處理曲線、處理數據、顯示數據，最后打印報告一氣呵成。通過實驗驗證，該檢測儀器能夠實時監測真實、準確的固化過程，減小了手繪曲線的誤差，提高了檢測精準度，大大提高了檢測過程和結果的科學性、重復性和復現性。
參考文獻
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