口腔材料
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口腔材料范文第1篇
【中图分类号】R322.4+1【文献标识码】B【文章编号】1005-0515（2012）11-004-02
口腔修复体长期的在口内行使功能，存在着很大的磨损，对修复效果有着很大的影响。所以耐磨性是选择也可修复材料的关键因素。理想的修复材料应该有天然牙但又低于天然牙的摩擦学性能。
1 资料与方法
1.1一般资料：通过读取牙科材料磨损机制研究的相关文献，了解齿科修复材料耐磨性和硬度与天然牙齿的比较。读取牙科材料耐磨损性能的影响因素的一些文献。
1.2资料提取方法： 在维普中文期刊的数据库中搜索口腔修复材料摩擦性能和影响因素等文献。对文献进行检索，归纳和总结。
2 结果
口内咀嚼的过程中由于比较复杂，牙科材料也多种多样，所以牙科材料的磨损性能也受到很多因素的影响。其主要的因素可以从环境、动力和材料等因素来进行考虑，动力因素为咬合力、接触时间以及咬合力的作用面积等。材料因素包括材料的物理性质和微观结果等，有关口腔修复材料磨耗性能的一些研究主要是再陶瓷材料和金属材料、复合树脂材料等。
陶瓷材料的摩擦学性能：有学者认为陶瓷材料的微观结构、物理性质和化学及表面特征都会影响材料的磨耗性能，其中主要的是材料的微观结构。还有学者认为不同粗糙度的玻璃渗透型氧化铝陶瓷材料对牙体的磨损情况，发现牙釉质的磨损量会随着陶瓷材料表面粗糙度的增加而增大。还有学者发现纳米陶瓷材料对天然牙齿的磨耗要小于义获嘉陶瓷和松风陶瓷。
金属材料的摩擦学性能：很多学者对合金和各种陶瓷材料对釉质磨耗性能的研究中发现，金合金对釉质的磨耗要比非贵金属材料的磨耗小，同时也比各种类型的陶瓷材料的磨耗小。有研究显示，铸造金合金的摩擦学性能要明显的比陶瓷材料的有优越性，同时对殆牙的磨损也最小。材料与天然牙通进行摩擦运动时，影响耐磨损性能的是接触时间。所以接触的时间越长，其磨损量也就越大。如果材料不同那么磨损量的变化和时间的关系也不一样。金合金的摩擦学性能要明显的优于钛合金。
复合树脂摩擦学性能 复合树脂与金属材料和陶瓷材料相比耐磨性是最差的。影响复合树脂耐磨性的因素主要包括树枝基质本身以及聚合转化率，填料的含量、种类组成以及颗粒大小和基质与填料之间的结合等。有关专家发现复合树脂的耐磨性随着填料的增加而增加，填料增加到一定值时就会导致耐磨性能下降，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 讨论
有专家进行实验结果显示，牙釉质的耐磨性要明显的高于复合树脂。也有学者使用二体磨损机敌对口腔的修复材料的磨损量进行测量，用牙釉质作为对照。结果显示了牙釉质的磨损量是最低的。所以理想的修复体应该有牙釉质相似的磨损特点，并且应该有很好的抗磨损性。
咬合力对材料耐磨性能是重要的动力影响，两者是正相关的关系，咬合力越大就对材料的磨损越严重。咀嚼运动的方向和速度也会对耐磨材料的性能产生一定的影响。在进行垂直运动时，修复体受到的主要是正压力，在进行侧向滑行时受到的主要是剪切力。材料所受应力的大小和外力成正比，但是与作用面积成反比。所以咬合力的作用面积间接的影响了磨损情况。口内温度长时间的变化也容易导致材料产生疲劳磨损，从而引发表面的裂纹，最后导致断裂和剥落。材料便面的硬度表示财力哦啊局部区域抵抗压缩变形和断裂的能力。复合树脂的磨损量和努氏硬度没有相关性。但是金属材料耐磨损的性能和硬度呈正相关，而陶瓷材料的耐磨损性能和表面硬度的关系并不密切。更多的和显微结构、断裂韧性以及表面的粗糙度有关
复合树脂是耐磨性能最差的，口腔树脂材料的摩擦学性能复合树脂材料自身耐磨性较差，但是对天然牙的磨损较小，对复合树脂材料的研究主要集中在对自身耐磨性的提高上，可以使用增加填料的含量来提高耐磨的性能。口腔陶瓷材料由于色泽较为逼真，致密度和耐磨性较好，而且有何好的生物相容性所以是最主要的修复材料之一。但是该材料对天然牙的磨耗比较大，有专家做实验显示滑石瓷的体积损失量和天然牙釉质最接近。金合金对牙釉质的磨耗明显的比非贵金属材料的磨耗小，同时也要小于各种类型的陶瓷材料。抗磨性能也比陶瓷材料好，但是金合金的价格比较高，使用受到一定的限制。参考文献
[1]Ferracane JL. Is the wear of dental composites still a clinicalconcern？ Is there still a need for in vitro wear simulatingdevices？ Dent Mater. 2006；22（8）：689-692.
[2] Albakry M，Guazzato M， Swain MV.Effect of sandblasting，grinding，polishing and glazing on the flexural stmngth of twopressable allceramic dental materials. J Dent. 2004；32：91-99.
口腔材料范文第2篇
［关键词］3D打印;口腔医学;材料
1材料种类
1.1金属材料
口腔医用金属产品要求金属材料具有良好的机械性能，化学特性，生物相容性和耐腐蚀性等等。对原料的要求也很高，包括纯度高、含氧量低、粉末粒度细、可塑性好、流动性好等特点。目前主要应用于口腔医学领域的3D打印金属粉末材料包括:钛、钛合金、钴铬合金、不锈钢等。其中，钛及钛合金材料具有密度小、精确度高、强度大的优点，并且该种材料有较好的生物相容性，被口腔医学领域视为比较理想的3D打印金属材料。尤其是在口腔颌面部位的修复、牙体组织的修复以及有关种植体制造［6］等领域广泛使用。由于纯钛的一些性能的缺陷，例如纯钛的强度不如钛合金大，而且纯钛的弹性模量比骨组织的要高，很容易导致钛种植体和骨组织两者产生不相融和的机械应力。对于此，很多研究者都试图采用各种方式来改善纯钛的性能，例如在其表面增加涂层或者氧化纯钛的表面等［7］。3D打印的钴铬合金也是口腔医学领域常用的修复材料。利用3D打印技术制造出，再采用修复技术将人工牙添加上去，这样的修复体进入口腔后便具有良好的密合性。由于使用的钴铬合金义齿支架与添加的人工牙采用了不同的材料，根据现阶段的技术设施，基本上不可能一次性打印出完整修复体。Traini等［8］成型了梯度化Ti-6Al-4V钛合金多孔牙科种植体，具有更加优化的理化性能，抗拉强度、断面收缩率及延伸率均达AMs4999(美国材料协会的关于3D打印钛合金的相关标准)。Figliuzzi等［9］使用激光烧结个性化钛合金(Ti-6Al-4V)种植体，拔除患牙后即刻种植修复，随访显示个性化种植体及美观效果良好。Traini等［8］激光烧结钛合金试件，然后分别测量试件表面多孔层和内部致密层的弹性模量，前者接近骨皮质，后者接近机械加工的钛金属，表明这种方法加工钛合金种植体能减小表面应力，有利于种植体的长期稳定。Mangano等［10］将激光烧结的窄直径种植体用于患者的后牙种植修复治疗，37例种植体随访2年后存留率为100．0%，成功率为94.6%。在物理机械性能、生物抗腐蚀性及相容性等方面，需要深入研究3D打印的有关金属产品是否与传统工艺制造的产品相同，是否按照国家的标准。目前，新兴金属材料在口腔医学领域依然处在体外研究的状态，尤其作为口腔植入材料的性能仍有很大的研究空间［11］。目前，3D打印技术不断发展，不断优化的设备性能和多样的金属打印材料，金属3D打印技术也会更加广泛的运用到口腔医学的各个领域中。
1.2高分子材料
高分子材料已成为目前3D打印领域中基本的成熟的打印材料，塑料作为高分子材料的代表，具有较好的热塑性、流动性与快速冷却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，可以使其能够与陶瓷、玻璃、纤维、无机粉末、金属粉末等形成新的复合材料［15，16］，在口腔医学中，聚乳酸、聚己内酯、聚富马酸二羟丙酯等属于比较常见的3D打印材料。聚乳酸(PLA)是一种具有良好的生物可降解性的环保材料，能在特定条件下被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不会造成环境污染，对环境保护非常有利，是公认的环境友好材料。其还具有半透明性和光泽质感，是口腔医学领域3D打印的理想材料。聚醚醚酮(PEEK)是一种热塑性聚合物，目前用于制作3D打印卫星、3D打印汽车零件，开始在3D打印行业发挥真正的影响。PEEK材料的优点包括，①PEEK材料弹性模量和人体骨骼相近，修复后颅骨的应力完整;②X射线透过性能好，不会产生金属伪影，不影响医学影像，方便检测术后恢复情况;③使用3D打印PEKK材料制成的结构比用传统的PEEK具有更好的抗菌性能，可以高温消毒再用;④PEEK本身具有很强的惰性，对头皮刺激非常小，排斥性低，稳定性高。目前用于制造义齿零件。从3D打印技术的发展状况而言，光固化立体成形属于发展最早也是最成熟的技术，并且得到了广泛的运用。3D打印光敏树脂即光固化树脂、UV树脂，是口腔医学领域应用广泛的高分子材料。对于口腔医学领域而言，液态树脂材料需要有优良的稳定性、较低的黏度、固化迅速且程度高等［17］。有研究发现［18］，液态光敏树脂可以打印成可生物降解组织工程支架，利用光固化快速成型技术制造形成的支架与人松质骨有比较相同的机械性能，并且具有促进成纤维细胞黏附与分化的作用。迅速发展的光固化树脂材料不断促进口腔医学的进步，有利于口腔医学更加个性化和精准化。
1.3陶瓷材料
口腔医学领域的陶瓷材料要求具有良好的美观性和生物相容性，具有低密度、高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、化学稳定性好等优良的物理化学特性，其广泛应用于机械制造、航空航天、生物医疗等行业。因其优良的机械性能和美观性能，目前也用作口腔修复材料。氧化锆陶瓷用切削技术进行加工时会有很多材料被切除掉，造成浪费，导致全瓷冠的价格昂贵，而且还可能在义齿中有切削力造成的内裂。3D打印氧化锆陶瓷义齿对材料利用率可达90%以上，相对来说成本较低。3D打印氧化锆可减少材料浪费和环境污染，并可通过打印特殊内部结构来实现硬度等力学性能的仿生性。早期的氧化锆3D打印制造主要以激光烧结的方法为主，但存在制件致密度及成形效率低，表面粗糙和裂纹等问题［19，20］。光固化成形陶瓷具有良好的表面质量和结构精度可控性［21］，并迅速成为研究热点。目前，氧化锆材料3D打印过程中仍存在一些问题，如内部应力大、烧结后容易产生裂纹以及体积收缩大等，这些可能会影响其机械性能和临床适合性，陶瓷材料及其加工工艺仍需进一步研究。
1.4生物组织材料
使用3D打印材料和技术生产具有良好生物性功能的人体细胞、组织以及器官等，是众多学者一直的追求。学者们不断探索3D打印技术，并且紧密结合了生物组织工程技术，制造具有生物功能性的人造细胞、组织和器官来替代需要修复的人体缺损组织。水凝胶是一种水溶性的高分子聚合物，其利用化学或物理的交联而产生，是一种3D网络结构［22，23］。水凝胶有优良的生物相容性，可以构建组织工程支架，并且可以加工形成可控型释放药物的载体［24，25］。但目前，3D绘图生物写入制造的水凝胶具有较低的硬度，可能导致结构崩溃或限制形状的复杂性，因此3D打印生物材料的最新进展将推进3D打印生物材料领域的进步和发展［26，27］。在口腔医学领域中，不论是患者个性化定制的生物组织材料，还是现有的成品，3D打印产品在牙科和口腔手术［28，29］中都发挥了重要作用。目前，3D打印技术基本上实现人牙髓细胞(humandentalpulpcells，hDPCs)的生物打印，这奠定了3D生物打印技术更广泛的应用于牙体组织的基础。再者，人工骨材料羟基磷灰石与光敏高分子相融合可以用于制造含生物活性的骨组织工程支架。在种植学方面，3D打印个性化种植体成为即刻种植的趋势，对钛种植体表面进行修饰，可促进成骨细胞的生长分化，种植体具有更优良的特性。由于3D打印技术生成的微米表面的粗糙程度更容易被特定的细胞识别出来。具有微纳复合结构的种植体促进了细胞的增殖和延展，同时更利于细胞向成骨方向分化。在微纳复合结构提供的生理三维的仿生环境中，更利于细胞的伸展，从而更好地增殖与分化。
口腔材料范文第3篇
关键词：口腔修复 材料 摩擦性能
口腔修复，俗称镶牙，主要是针对牙齿缺损、牙齿缺失后的治疗工作。医学的发达使越来越多的口腔修复材料广泛使用，选用摩擦性能较好的材料来代替天然牙对事物的咀嚼。为了探究口腔修复中不同修复材料的摩擦性能，选择了我院2012年6月～2013年6月收治的65例口腔修复患者，总计90颗牙作为研究对象，将树脂材料，陶瓷材料，金属材料作为口腔修复，三种材料的摩擦性能和对天然牙的磨损都各有各的特点，观察摩擦性能和满意程度，先报告如下：
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取我院口腔科2012年6月～2013年6月收治的65例患者，共计90颗牙。按牙齿数目分为树脂组，金属组和陶瓷组。其中，树脂组25例（30颗牙）。男性患者13例，女性患者12例，年龄20～65岁；金属组20例（30颗牙），男性10例，女性10例，平均年龄在17～61岁；陶瓷组20例（30颗牙），男性10例，女性10例，年龄在22～62岁；
1.2 方法
口腔材料的选择：金属材料为纯钛合金，树脂材料为合成树脂，陶瓷采用釉质陶瓷。将65例患者90颗牙齿分为三种口腔材料的修复。30颗为树脂材料，30颗为金属残料，30颗为陶瓷材料，治疗后分别3个月和6个月进行随时访问
1.3 评价标准
①修复体碎裂；⑤修复的牙齿松动脱落；③修复的牙龈畸形；④牙体牙龈炎或牙周炎；⑤修复体弯曲等；出现以上情况则被视为无效治疗。
1.4 统计学分析
临床所得数据均使用SPSS16.0软件进行统计分析，计数资料采用卡方检验，计量资料采用t检验，以P
2 结果
经过3～6月之间口腔修复树脂材料、陶瓷材料、金属材料之间的效果比对，三种材料在修复过程中都去取得了较好的效果，具体见下表：
注：虽然三种材料满意度都较大，但仍然出现少数的失败情况。
3 讨论
牙齿，指人和动物嘴中具有一定形态的高度钙化的组织，有咀嚼，帮助发音和保持面部外形的功能。而牙本质是构成牙齿主要成分的物质，位于牙釉质和牙骨质的内层，所包含的矿物质达到65%。主要成分是蛋白质和水等有机物，坚硬程度方面不如牙釉质。牙齿磨损只要由机械摩擦作用造成的牙体硬组织逐渐丧失的疾病。在正常的胜利咀嚼过程中，随着年龄的不断增长，牙齿咬合面和领面由于咀嚼作用而发生的均衡的生理性的硬组织丧生称为生理性磨损。由于正常的丧失量在临床难以量化，因此可能随坏牙髓村后或引起其他并发症的丧失率可以认为是病理性的，对于口腔磨损，磨料磨损是最常见的一种，两界面之间黏着磨损具有较大的黏着力，并且运动过程中物质表面发生破损，对方的表面上融合着破损碎屑。其次还有疲劳磨损和皮料磨损以及服饰磨损，都是常见的类型。
目前我国医学临床上对口腔修复的材料有树脂材料，金属材料和陶瓷材料。据相关研究表明，金属用的纯钛材料在口腔修复中其摩擦性能和天然牙相一致。对于口腔修复材料说，选用纯钛材料是一种比较好的选择，首先，不会加大对牙组织本身的磨损，而且能降低自身的磨损度。其次，这种材料不会制作人工牙不会快速磨损天然牙，也不会被天然牙快速磨损。是与天然匹配的良好的生物材料。牙齿在对食物进行咀嚼时，磨损度和摩擦系数在牙釉方面是不同的，因为纯钛材料的口腔修复对于抗摩擦能力要远高于树脂合成。如果单纯的考虑提高自身的摩擦性能，树脂何方材料在此方面就需加强，树脂合成材料本来摩擦力性能就很弱，对天然牙的摩擦损坏就比较小。据相关研究表明，陶瓷材料的粗糙程度会使牙釉质的磨损量增加而增大，因为陶瓷材料相对来说硬度很大，修复体表面的粗糙程度也不同牙釉的摩擦程度因此也不相同。表面抛光一旦磨损消失，不仅会加重对天然牙的磨损，也会造成自身的快速磨损。
口腔修复主要在于磨损程度的大小可以直接影响修复效果。牙科修复关键材料是其耐磨性，临床上，应该综合考虑材料的耐磨性，材料的耐磨性受诸多影响因素，导致材料耐磨损性能的变化任何一个因素都能轻易改变。完美的口腔修复在于所用材料和天然牙之间的摩擦性能，由于咀嚼磨损是一个很难控制的复杂过程，选择摩擦性能高对口腔修复极其重要。只有了解树脂材料，金属材料和陶瓷材料之间的对口腔修复不同的摩擦性能，选择和患者具体情况相对应的材料，既修复了口腔又保护了天然牙的过度磨损，在临床上还需多加以实践。
综上所述：
通过对三种材料在口腔修复的摩擦性能分析，应该针对患者的具体情况来选择合适的材料，还能保证其摩擦力的使用性较高，因此该方法值得临床推广和使用。
参考文献：
[1]龚蕾，肖虹.不同口腔修复材料摩擦性能的比较及影响因素[J].中国组织工程研究与临床康复，2010，（29）：5423～5426
[2]苏侃.口腔修复中不同材料摩擦性能的比较[J].吉林医学，2012，（30）：6529
口腔材料范文第4篇
**年8月，***主任从浙江医科大学口腔系毕业后来到市一医院，从一个风华正茂的青年，几经风雨岁月磨练，成为我院口腔科的领军人物。同大多数科主任一样，张主任身上也有很多头衔：杭州市医学会口腔科学分会主任委员、杭州市口腔质控中心副主任委员、杭州市干部保健专家组成员等，面对这么多耀眼的“标签”，张主任淡淡地说：“如果有更合适的人选，我更愿意做他的副手，主动让贤。”这是怎样的胸襟啊！作为口腔科的“掌门人”，他的业务水平已为同道认可，上到市里领导，下到普通老百姓，纷纷慕名来就诊，然而，张主任却常常自诩甘愿当“刘备”，刘备虽不会领兵打仗，却能带领“张飞、关羽、诸葛亮”等能人贤士，换句话说，张主任希望他的团队个个是能人，个个技术超群，这是怎样的一种境界呀？
甘愿平凡却能在平凡中创造不平凡。以前，口腔科门诊量很大，医疗用房又少，候诊环境也非常不好，张主任看在眼里，急在心里，由于原来科室规划、人员结构存在断层，加上多位老同志陆续退休，造成科室人员严重不足。面对如此大的门诊量，张主任不仅要求我们年青医生努力工作，自己也带头在第一线，想方设法从分院借调医生、返聘老同志，重新对科室进行设计和规划，并且每年有计划的招收新同志。仅仅解决门诊问题远远不够，口腔修复科（二级学科）青黄不接，原有的医师离职，新同志又没有接上，修复科只有朱国庆一位医师苦苦支撑着，张主任心里清楚，科室要发展，要做强做大，就需要全面发展，就需要人才的备养和梯队的建设，口腔修复是口腔科必不可少的部分，口腔修复水平的提高有助于提升口腔科整体实力。在人员极度紧张的情况下，张主任仍果断派出一名医师去上海第九人民医院进修口腔修复专业，同时积极引进有工作经验的高学历修复专业人才。目前口腔修复科人员和设备整齐，有一名副主任医师，三名硕士研究生，一名在职研究生，能开展高精度的各类烤瓷牙、桩冠、全瓷修复、仿真全口义齿等所有口腔修复的业务，同时还有各类牙列不齐的正畸治疗，均达到了省内先进水平。
张主任还有一块心病，那就是口腔颌面外科的建设，尽管口腔科病房虽然能开展各类颌面外科手术，包括颈淋巴清扫、口腔癌的根治手术，在市里处于领先地位，但与省级医院技术水平还存在着较大的差距，有些高难度的大手术还得请外院专家、教授来会诊和手术。怎样才能迅速把口腔颌面外科发展起来呢？张主任觉得仅仅在科里培养不够，还得引进口腔外科的高级人才。2006年，张主任在西安参加学术会议期间，专程到我国口腔事业较强的第四军医大学口腔医学院求才，诚心邀请口腔颌面外科手术博士王新木副教授、副主任医师来我院口腔科。功夫不负有心人，在院领导的大力支持和关心下，今年三月王博士已成为我科的一分子，并且迅速开展了很多高难度、高风险手术。对于科室的发展张主任感到由衷的欣慰。
人马备齐，但面对大量的门诊病人，看到好多病人往往挂不到号，或者要等候很长时间，或者要起一大早，张主任也非常着急。为了改善科室环境和就医条件，更好地服务病人，张主任三番五次找院领导反映，院领导也给予了大力的支持，不仅口腔门诊有了扩大，修复科也有了比较独立的工作场所，而且全面的更新了使用十多年的老牙椅，对科室布局和设计也进行了合理的规划，同时改造口腔消毒室，使口腔科的就诊环境和候诊大厅面貌焕然一新，目前口腔门诊拥有14张口腔综合治疗椅、修复科有5张口腔综合治疗椅，能满足患者看病的需要，现在口腔科就诊不仅不限号而且能较方便的挂到号，同时等候的时间也大大缩短了，候诊室秩序井然，没了以往为提早看病的吵架和“后门”，患者的满意度也大大地提高。
尽管科室在张主任的规划和布局下，已经理得比较顺了，但张主任没有停止前进的步伐，作为一个科主任，他深知科室发展犹如逆水行舟，不进则退。科室大了、齐了就要求“强”，要求有特色，为此，张主任身为科主任、主任医师，仍然放下架子，到广东省口腔医院口腔种植中心进修，学习种植牙技术。种植牙技术是口腔学科的热点，目前只有在省一级和专科医院开展，为了抢占高点、迎头赶上，张主任从广州进修回来后就成立了种植小组，把学到的新技术、新知识积极开展起来，并且积累了一定的临床经验，今年年初还在我院成功举办国际（中法）种植牙研讨会，并在会上做了精彩的发言。
口腔材料范文第5篇
关键字 口腔材料；工作时间；固化时间；固化温度曲线；检测
中图分类号 R78 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）118-0192-03
0 引言
口腔材料多数需要在使用前通过手动或机器调和，材料在调和过程中或者经光固灯照射，会逐渐由液体或膏体凝固为固体，该过程称为固化过程。从口腔材料调和开始至温度开始上升的时间记为工作时间。测量从开始调和至温度达到最大值平台的时间，由曲线的最大值平台反向延长线与温度直线上升的延长线的交点所对应的横坐标，记为固化时间。也有些标准将材料固化过程时温度达到最大值的时间定义为固化时间。
例如，自凝固化型窝沟封闭剂的固化时间一般为3min～5min。如果封闭剂固化时间太快，封闭剂在调和后，粘稠度增大速度较快，封闭剂还未很好在窝沟、点隙处浸润、渗透就已结固，封闭效果自然就很差。气温对封闭剂的固化时间有很明显的影响。一般地，气温低，封闭剂固化减慢，气温高，封闭剂固化加快。
1 工作时间、固化时间检测原理
依据标准《YY1042-2011 牙科学 聚合物基修复材料》具体要求，更能理解工作时间、固化时间的概念以及测量方式。
工作时间：如标准《YY1042-2011 牙科学 聚合物基修复材料》条款7.6.2，按照生产厂的说明书制备试验材料，并从调和开始计时。将试样槽保持在（23±1）℃的环境中。自调和开始30s时，将调和后的材料放入试样槽中，记录材料的温度T0。保持器具在（23±1）℃，并持续记录材料的温度直至温度达到最高值。
图1为典型的记录曲线。一旦材料放入试样槽，温度立即轻微上升至T1，然后下降直至稳定在T0，随后温度又开始上升。温度开始上升的点，表示固化反应开始，即工作时间的结束。由（T0±0.1）℃作一条水平基线，水平基线与曲线上升段的焦点所对应的时间即为工作时间tw。测试结果与温度密切相关，在允许的温度范围内的微小温度变化可造成实验结果有几秒钟的差异。从调和开始至温度开始上升的时间记为工作时间tw。
固化时间：如标准《YY1042-2011 牙科学 聚合物基修复材料》条款7.8.3，除了试验器具保持在温度为（37±1）℃的环境中外，其余同上述工作时间的规定。
测量从开始调和至温度达到最大值平台的时间。由曲线的最大值平台反向延长线与温度直线上升的延长线的交点所对应的横坐标（如图2），记为固化时间ts。
图1 工作时间的测定
图2 固化时间的测定
2 系统的总体构成
本文依据标准《YY1042-2011 牙科学 聚合物基修复材料》、《YY0622-2008牙科树脂基窝洞封闭剂》所研制的口腔材料固化过程检测仪器总体结构如图3所示：
口腔材料在固化过程中随着时间的增长，口腔材料温度上升，由温度传感器采集温度，经过温度变送器转化为电压信号，再经过模数转化芯片将模拟电压信号转化为数字信号，送给微型控制器进行数据处理，再经过串口发送器将数据数据发送到电脑，最后在电脑上运行的软件把经过处理的数据实时的绘制出温度变化曲线，待试验结束后，通过软件的自动处理和数据拟合可以直接按照标准要求绘制辅助线和并输出精确的数据结果报告，实现了测量、显示、输出报告为一体的完整流程。
图3 系统结构原理图
3 温度采集端的实现
温度采集端的整体结构如图4所示，该器具由聚酞胺底座B和安装在上面的聚乙烯管A组成。底座B的孔中装有一个不锈钢管C，不锈钢管中装有一个性能稳定的热电偶 D，热电偶D是用康铜制成的，热响应速度快，精度高。
管A长8mm，直径4mm，壁厚1mm。B与A连接部分的直径为4mm，高为2mm，A B组合后形成一个高6mm、 直径4mm的试样槽。为了便于试样的取出，热电偶 D的顶部做成圆锥状，嵌人试样槽 1mm。上述尺寸的允许误差为±0.1mm。
热电偶丝由直径（ 0.2土0.05）mm，能指示试样固化中温度变化的材料康铜制成，其精度为0.1℃。在经过温度变送器将微小的电压信号、放大，滤波后转化为电流信号，再将电流信号转化为模数转化器能采集的电压信号，精度可以达到±0.1℃，采样频率可以达到100Hz。完全符合标准，且性能可靠。
图4 试样测试器具
4 温度变送器和A/D数模转换器
热电偶变送器（图5）是由基准源、冷端补偿、放大单元、线性化处理、V/I转换、断偶处理、反接保护、限流保护等电路单元组成。它是将热电偶产生的热电势经冷端补偿放大后，再由线性电路消除热电势与温度的非线性误差，最后放大转换为1～5V的直流电信号。为防止热电偶测量中由于电偶断丝而使控温失效造成事故，变送器中还设有断电保护电路。当热电偶断丝或接解不良时，变送器会输出最大值（28mA）以使仪表切断电源。
通过温度变送器转化的直流电压信号，要经过A/D模拟数字转化器转化为数字信号。该仪器采用的模拟数字转化器是美信公司的MAX197。在数据采集系统中，A/D转换的速度和精度又决定了采集系统的速度和精度。MAX197是Maxim公司推出的具有12位测量精度的高速A/D转换芯片，只需单一电源供电，且转换时间很短（6us），具有8路输入通道，还提供了标准的并行接口――8位三态数据I/O口，可以和大部分单片机直接接口，使用十分方便。MAX197无需外接元器件就可独立完成A/D转换功能。它可分为内部采样模式和外部采样模式，采样模式由控制寄存器的 D5位决定。在内部采样控制模式（控制位置0）中，由写脉冲启动采样间隔，经过瞬间的采样间隔（芯片时钟为2MHz时，为3us），即开始A/D转换。在外部采样模式（D5=1）中，由两个写脉冲分别控制采样和A/D转换。在第一个写脉冲出现时，写入ACQMOD为1，开始采样间隔。在第二个写脉冲出现时，写入控制字ACQMOD为0，MAX197停止采样，开始A/D转换。
图5 温度变送器电路图
5 微控制器和串口收发器
微控制器采用的是AT89S52，AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8k在系统可编程Flash存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
图6 微控制器的内部框
串口收发器是用max232设计的，MAX232芯片是美信（MAXIM）公司专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片，使用+5v单电源供电。第一部分是电荷泵电路。第二部分是数据转换通道。第三部分是供电。
AT89S52控制器将数字信号通过MAX232电平转换发送给上位机电脑软件，软件保存并处理数据。
6 电脑接收端软件的实现
图7固化材料温度曲线测试报告
本系统的上位机软件是用vs2010集成环境开发的，Visual Studio2010是微软公司推出的开发环境。是目前最流行的Windows平台应用程序开发环境，开发的软件支持Windows XP系统和windows7系统。利用vs2010的C++开发环境，制作了基于MFC的对话框齿科材料固化时间测试软件。软件通过MSComm控件实现了串口通讯，MSComm通信控件提供了一系列标准通信命令的接口，它允许建立串口连接，可以连接到其他通信设备（如Modem）.还可以发送命令、进行数据交换以及监视和响应在通信过程中可能发生的各种错误和事件，从而可以用它创建全双工 、事件驱动的、高效实用的通信程序。
通过串口接收到数据后，将数据滤波处理。实时显示出来，并绘制出温度和时间曲线。经过软件内部数据计算和处理，自动找到标准中所要测的数据。从采集到传输，再到显示和报告，为测试人员减少了工作强度，提高了工作效率。基于PC机的测量显示效果如图7所示：
7 结论
我们设计开发的口腔材料固化过程检测仪器设计严格依据标准要求，采用高精度、快响应的温度传感器，将采集到了数据，通过温度变送器和模拟数字转化器送给微型控制器处理，再通过微型控制器把处理好的数据发送给PC机，PC机上的操作界面可视性强，软件描绘曲线、依据标准处理曲线、处理数据、显示数据，最后打印报告一气呵成。通过实验验证，该检测仪器能够实时监测真实、准确的固化过程，减小了手绘曲线的误差，提高了检测精准度，大大提高了检测过程和结果的科学性、重复性和复现性。
参考文献
[1]赵信义.有关口腔材料学实验课程教程的一些思考[J].口腔材料器械杂志，2012（3）.
[2]陈治清.口腔材料学[M].北京：人民卫生出版社，2008：78-90.
