人牙釉质的微观摩擦磨损机理研究

牙釉质是人体最耐磨损的硬组织，其优良的耐磨损性能一直是口腔医学和工程学关注的焦点。在现有的宏观机理研究的基础上，开展牙釉质的微观摩擦磨损机理研究，可以从微观上进一步揭示其优良耐磨损性能的本质。本研究拟选用天然人牙釉质，在模拟口内环境条件下，采用纳米划痕技术，用原子力显微镜实现牙釉质表面的微观摩擦磨损实验，在体外模拟体内釉质表面所承受的微观摩擦力，记录在微观摩擦过程中不同区域不同表面特性所表现出的摩擦力及磨损性能。通过与牙釉质表面釉柱不同区域的表面能、粘着力及晶体排布的形貌图进行对比，揭示牙釉质表面在不同表面性能影响下微观损伤破坏的动态演化过程，分析不同晶体结构和成分等因素对牙釉质微观磨损性能的影响，最终构建在模拟口内环境下牙釉质的微观摩擦磨损机理模型，为人工牙修复材料的研发提供高度仿真的摩擦设计依据。

本研究选用了天然人牙釉质，在模拟口内环境条件下，采用纳米压痕、纳米划痕等测试技术，用原位形貌扫描实现了牙釉质表面的微观力学特性和微观摩擦磨损性能测试，在体外模拟体内釉质表面所承受的微观受力状态，记录在受力过程中天然牙不同区域的不同耗散能、力学特性及磨损行为。通过与牙釉质不同区域釉质的耗散能、摩擦力及晶体排布的形貌图进行对比，揭示牙釉质表面在不同表面性能影响下微观损伤破坏的动态演化过程，分析不同结构和成分等因素对牙釉质微观磨损性能的影响，最终获得了天然牙釉质的微观粘弹性、蠕变特性及模拟口内环境下牙釉质的微观摩擦磨损行为，为人工牙修复材料的研发提供高度仿真的力学及摩擦学设计依据。本研究内容已发表SCI论文2篇，另外3篇英文文章正在审稿之中。