一、钛
优势:
(1)强度高、比重轻:钛的硬度和钢铁差不多,但是重量是钢铁的一半。所以钛在某些领域已经代替了钢铁,如宇宙火箭和导弹。钛非常结实,能承受很高的压力,所以现在国家用钛来制造潜艇。由于比重轻,钛在日常生活中也是广泛应用,比如高尔夫球头、自行车车架、网球拍、轮椅、眼镜架......
(2)耐腐蚀、抗高温:钛的耐热性很好,熔点高达1725℃。在常温下,钛可以安然无恙的躺在各种强酸强碱的溶液中,不被腐蚀。
(3)生物相容性好:钛具有 “亲生物” 性,在人体内,钛能抵抗分泌物的腐蚀且无毒,能刺激吞噬细胞,因此广泛用于医疗领域。
劣势:
难提炼:钛元素的储备量大,而且性能强,但是它也有缺点——难于提炼!钛在1791年被发现,而第一次制得纯净的钛却在1910年,中间经历了一百余年。钛在高温下化合能力极强,要提炼纯钛需要十分严苛的条件,价格成本自然也相当高。
二、锆锆是一种高熔点金属,呈浅灰色,表面易形成一层氧化膜,具有光泽,外观与钢相似。作为同族元素,钛和锆有很多的相似性,同样具有耐腐蚀度高、耐高温,强度高等特点。
优势:
(1)美学效果佳:锆材料相对于金属其他材料,对光线的通透性良好,与真牙接近。由于二氧化锆全瓷牙的基底冠颜色是牙白色,后颈部不会变黑变暗发青,具有很好的美学效果。提炼锆的主要矿石-锆石,与钻石外观非常相似。
(2)强度高、耐磨性好:有大量研究表明,氧化锆生物陶瓷具有良好的耐磨性,锆的强度几乎与钢相等,但它比钢轻。二氧化锆是目前硬度最大的生物陶瓷之一,而且对牙龈无刺激、无过敏反应。
三、钛锆合金 (TiZr) 作为一种新型合金材料,相比传统纯钛,具有更强的机械强度,更佳的抗腐蚀性和生物相容性。因此钛锆合金被广泛的应用于航天航空、舰船、医学、石油化工等多个领域,在口腔领域具有广泛的应用前景。
优势:
(1)抗疲劳强度高:钛锆合金是由不同比例的钛 (Ti) 及锆 (Zr) 组成,士卓曼钛锆合金种植体 (Roxolid) 含85%的Ti和15%的Zr,其机械力度强度相比士卓曼纯钛种植体使用的冷作纯钛的强度,Roxolid提高了20%,比其他标准4级纯钛,Roxolid提高了80%的强度。更强的强度意味着临床可以使用直径更细的种植体,也就意味着避免植骨、实现真正的微创种植。
(2)抗腐蚀性强:口腔环境中的金属极易发生腐蚀,腐蚀后会降低修复体强度、影响美观、
对组织细胞产生损伤。有研究表明,钛锆合金的表面氧化物,比纯钛氧化膜的绝缘性更好,
因此具有良好的稳定性和抗腐蚀性。
(3)表面性能佳:研究表明,纯钛与钛锆合金表面均较利于形成骨结合,但相比纯钛表面,
细胞更易附着于钛锆合金上,成骨细胞在钛锆合金上分化进程更迅速。
(4)生物相容性好:有研究实验表明,钛锆合金 (15%Zr) 的生物相容性不比纯钛差,钛锆合金不会产生过敏反应,无牙龈红肿、充血等不良反应,说明钛锆合金安全可靠。此外,已有研究表明,表面经酸蚀、阴极化改性的钛锆合金可促进牙龈成纤维细胞贴附,减少了菌斑附着、利于种植体周围软组织形成。 大量的临床文献研究报告证明,钛锆合金种植体在临床实践中的有效性和安全性。士卓曼钛锆合金种植体 (Roxolid®) 在投入市场后,临床也获得了一定时间的应用和积累,取得了较好的临床效果。