2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of multi-function zirconia ceramics with fluorescence and water degradation restraint
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17K11745
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| Research Institution | Otemae Junior College |
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Principal Investigator |
中村 隆志 大手前短期大学, ライフデザイン総合学科, 教授 (20198211)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関野 徹 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20226658)
若林 一道 大阪大学, 歯学部附属病院, 助教 (50432547)
西田 尚敬 大阪歯科大学, 歯学部, 講師(非常勤) (70448116)
矢谷 博文 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (80174530)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ジルコニア / 蛍光性 / ツリウム / 破壊靱性 / エルビウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一般に市販の歯科用高透光性ジルコニアには蛍光性がなく、明るく白い歯を再現するのが困難である。本研究では天然歯と同様の色調の蛍光性をもち、長期間使用しても劣化しにくいクラウンブリッジ用の高透光性ジルコニアを開発することを目的とした。
2018年度の実験から、歯科用高透光性ジルコニア（Zpex）に酸化ツリウムを0.8wt%添加すると青色の蛍光が得られ、破壊靱性値（K1c）やビッカース硬度は標準グレードのジルコニア（TZ-3Y-E）と大きな相違はないことが示された。ところが、この試料であっても紫外線ライト下の蛍光は天然歯よりも暗い色調であった。そこで、より天然歯の色調に近づけるため、歯科用高透光性ジルコニア（Zpex）に酸化ツリウムと酸化エルビウムの添加量を変化させて共添加した試料粉末を作製した。これを焼成して円盤状のジルコニア試料を作製した。蛍光性や透過性、ビッカース硬度や破壊靱性値は前年と同様に算出した。
その結果、酸化ツリウムのみを添加した試料では波長約460nmのピークをもつ蛍光が、酸化エルビウムのみを添加した試料では波長約546、562nmの2つのピークをもつ蛍光が認められた。両者を共添加した試料では、3つのピークを合わせ持つ蛍光スペクトルが得られた。得られた蛍光スペクトルから、蛍光色調のxy値を算出し、色度図上にプロットしたところ、0.8 wt%の酸化ツリウムと0.3～0.5 wt%の酸化エルビウムを共添加した試料が最も天然歯に近い蛍光色調を有することが示された。酸化ツリウムと酸化エルビウムの合計の添加量が変化しても、透光性やビッカース硬度は、添加なしの試料（コントロール）と大きな相違はなかった。破壊靭性値 (K1c) はコントロール試料の4.83と比較して、酸化ツリウムと酸化エルビウムを共添加した試料では4.27 ~ 4.64で約4 ~ 11 %低下した。
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