改性玻璃離子水門汀應力鬆弛蠕變實驗

摘要：

文題釋義：

黏彈性力學：連續介質力學的重要分支，又稱黏彈性理論，研究黏彈性物質的力學行為、本構關係及其破壞規律，以及黏彈性體在外力和其他因素作用下的變形和應力分布。聚合物、混凝土、金屬、巖石、土壤、石油、肌肉、血液和骨骼等，在一定條件下既具有彈性性質又具有黏性性質，這種兼具彈性和黏性性質的材料稱為黏彈性材料，含黏彈性固體與黏彈性流體，又可分為線性黏彈性體和非線性黏彈性體。線性黏彈性體的兩種極端情況即為胡克體(遵循胡克定律)和牛頓流體(遵循牛頓粘性定律)。

生物力學：是應用力學原理和方法對生物體中的力學問題定量研究的生物物理學分支，其研究範圍從生物整體到系統、器官(包括血液、體液、臟器、骨骼等)，從鳥飛、魚遊、鞭毛和纖毛運動到植物體液的輸運等。 物力學的基礎是能量守恆、動量定律、質量守恆三定律並加上描寫物性的本構方程。生物力學研究的重點是與生理學、醫學有關的力學問題，依研究對象的不同可分為生物流體力學、生物固體力學和運動生物力學等。

背景：以往對改性玻璃離子水門汀的力學性能研究多以壓縮、彎曲實驗居多，關於玻璃離子水門汀加入鍶羥基磷灰石後的應力鬆弛、蠕變實驗研究鮮有報導。

目的：對比分析傳統玻璃離子水門汀、複合樹脂釉質粘接劑、改性玻璃離子水門汀的應力鬆弛、蠕變特性。

方法：按質量比15%向玻璃離子水門汀中加入摻鍶羥基磷灰石，製備改性玻璃離子水門汀。製作改性玻璃離子水門汀、複合樹脂釉質粘接劑與傳統玻璃離子水門汀試樣，3組各取10個試樣進行應力鬆弛實驗，另取10個試樣進行蠕變實驗。

結果與結論：①應力鬆弛實驗7 200 s時，傳統玻璃離子水門汀組應力下降了1.18 MPa，複合樹脂釉質粘接劑組應力下降了1.39 MPa，摻鍶羥基磷灰石複合玻璃離子水門汀組應力下降了1.38 MPa；傳統玻璃離子水門汀組應力下降量小於摻鍶羥基磷灰石複合玻璃離子水門汀組、複合樹脂釉質粘接劑組(P < 0.05)，摻鍶羥基磷灰石複合玻璃離子水門汀組和複合樹脂釉質粘接劑組應力下降量無差異(P > 0.05)。②蠕變實驗7 200 s時，傳統玻璃離子水門汀組應變上升了0.24%，複合樹脂釉質粘接劑組應變上升了0.33%，摻鍶羥基磷灰石複合玻璃離子水門汀組應變上升了0.32%；傳統玻璃離子水門汀組應變上升量小於摻鍶羥基磷灰石複合玻璃離子水門汀組、複合樹脂釉質粘接劑組(P < 0.05)，摻鍶羥基磷灰石複合玻璃離子水門汀組試和複合樹脂釉質粘接劑組應變上升量無差異(P > 0.05)。③結果表明，15%摻鍶羥基磷灰石提高和改善了玻璃離子水門汀的黏彈特性，有利於其與黏結物體的黏結，有利於提高黏結強度。

ORCID: 0000-0003-1024-5733(丁潔)

中國組織工程研究雜誌出版內容重點：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 納米材料; 緩釋材料; 材料相容性；組織工程

關鍵詞: 玻璃離子水門汀, 羥基磷灰石, 複合樹脂釉質粘接劑, 改性玻璃離子水門汀, 應力鬆弛, 蠕變, 黏彈性

文章來源: 丁 潔, 李新穎, 李 鵬. 改性玻璃離子水門汀應力鬆弛蠕變實驗[J]. 中國組織工程研究, 2020, 24(22): 3515-3520.