中国粉体网讯  3月15日，武汉三维陶瓷微信端宣布，其与山东工业陶瓷研究设计院达成战略合作，经过不懈努力，共同推出氮化硅陶瓷工业批量化应用方案，开发出性能卓越的氮化硅陶瓷3D打印材料，为陶瓷增材制造工业批量化应用添砖加瓦。

氮化硅陶瓷

氮化硅（Si₃N₄）作为一种新兴的生物陶瓷材料，以其优异的机械性能、生物相容性，在医学领域展现出优异的稳定性和可靠性，目前已广泛应用于脊柱融合、牙科种植、人工关节及骨创伤修复等高端医疗领域。

3D打印陶瓷样件

战略合作研发成果

在打印工艺方面，通过优化配方和打印参数等等研发历程，实现了氮化硅打印材料从机械性能到生物学性能的突破，以下图中各个指标展示了双方此次合作的研发成果数据。

此次武汉三维陶瓷与山东工业陶瓷研究设计院的合作，是陶瓷增材制造领域的一次研发突破，为氮化硅陶瓷在更多高端领域的大规模应用奠定了坚实基础，助力推动相关产业迎来新的发展机遇。

氮化硅陶瓷材料的临床应用

（1）脊柱融合方面的研究

Si₃N₄作为脊柱植入物的新颖用途始于20世纪80年代中期。当时，首个将Si₃N₄用于脊柱植入物的研究团队发现，使用反应结合的Si₃N₄椎间隔器显著减轻了患者的疼痛并促进了脊柱融合。四十多年来，氮化硅已被临床上用于脊柱融合术中的多孔椎间间隔器，且未出现任何不良长期影响。为实现椎间融合，氮化硅能够促进新骨向内生长和骨整合，且其已证实的抑菌性能及增强的医学影像效果均优于传统的聚醚醚酮（PEEK）和钛植入物。

（2）在全髋关节置换术中的应用

氮化硅陶瓷由于其高机械稳定性和摩擦学特性的优异结合，已成为全髋关节置换术轴承中股骨头的一个非常有前景的候选材料。影响全髋关节置换术关节寿命的最重要因素是股骨头与髋臼组件的磨损性能。Bal等人首次在2008–2009年采用硬对硬配对进行评估测试。结果表明，Si₃N₄–Si₃N₄和CoCr–Si₃N₄轴承的磨损率与商用的Al₂O₃–Al₂O₃轴承基本相当，且显著低于CoCr-CoCr。

（3）在牙科领域的应用

与经典钛合金植入物相比，由氮化硅制成的牙科植入物被认为具有更优的机械性能。近年来，研究人员探索Si₃N₄陶瓷应用于牙科种植体和全瓷冠等牙科修复领域上，并已取得初步的进展。

白色Si₃N₄可以在氮气氛围中于1650°C下通过无压烧结制备而成，可优选用于制造符合ISO6872标准的多单位牙科修复体。要获得适用于修复应用的色度，Si₃N₄的颜色还可以通过引入的孔隙度来定制。不过，目前可用的临床前数据较少，Si₃N₄作为牙科植入物材料的研究才刚刚起步，还需进一步研究。

双方背景介绍

山东工业陶瓷研究设计院，成立于1971年，是一家国家级工业陶瓷专业科研院所，1999年7月转制为企业，隶属于中国建材集团。山东工陶院是国家工业陶瓷工程技术研究中心批建单位、国际精细陶瓷技术委员会（ISO/TC 206）国内技术归口单位、全国工业陶瓷标准化技术委员会（SAC/TC 194）依托单位，是国家专精特新重点“小巨人”企业和国家级单项冠军企业，拥有山东省高性能陶瓷与精密制造重点实验室，是山东省先进陶瓷创新创业共同体的建设主体单位。

武汉三维陶瓷科技有限公司，陶瓷增材制造解决方案提供商，始终专注于为医疗、航空航天、电子、工业等行业领域客户提供专业的陶瓷增材制造解决方案。基于主创团队在工业陶瓷领域的丰富经验，公司通过多年持续创新，使用增材制造技术为科研及工业客户提供3D打印设备、零件加工、打印材料、后处理热工设备、合作研发服务。

参考来源：

1、三维陶瓷3D CERAM：氮化硅陶瓷工业批量化应用取得研发突破

2、占喆，陈妍如，等.氮化硅生物陶瓷材料的基础与应用研究进展

3、粉体网:粉体大数据研究《生物医用陶瓷材料产业发展研究报告》

（中国粉体网编辑整理/青黎）

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