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本综述聚焦牙科 CAD/CAM 铣削产生的氧化锆（ZrO?）残渣回收，系统分析 26 项研究，涵盖回收工艺（机械研磨、热处理等）、烧结参数（温度、时间等）及应用场景（短桥修复、PMMA 填料等），指出现有挑战并展望可持续发展方向。
研究背景与意义
氧化锆（ZrO?）因优异的机械强度、生物相容性及美学特性，成为牙冠、桥体和种植体的主要材料。然而，CAD/CAM 铣削工艺会产生大量残渣，约 30% 为粉末状 waste，加上未加工的圆盘部分，总浪费可达初始质量的 80%。这些残渣若处理不当，不仅造成环境污染，还导致资源浪费，因此开发有效的回收策略至关重要。
研究方法
本范围综述遵循 PRISMA-ScR 指南，检索 PubMed、Scopus 等数据库及灰色文献，纳入 26 项研究。研究对象主要为 3 mol% 氧化钇稳定四方氧化锆多晶体（3Y-TZP）残渣，仅 1 项涉及 4 mol% 氧化钇稳定氧化锆（4YSZ）。回收工艺包括机械粉碎、球磨、水热处理、化学纯化等，应用方向涵盖陶瓷再生、PMMA 填料及数字扫描粉末等。
关键回收工艺与参数
粉碎与纯化
机械粉碎结合球磨是常用方法，例如将残渣研磨至 < 5 μm 颗粒。水热处理可辅助分解烧结后的氧化锆块，生成纳米级粉末。纯化步骤包括酸洗（如 0.5 mol/L 硝酸）和煅烧（通常 500-900°C），以去除杂质和有机物。
烧结参数影响
烧结温度通常在 1400-1600°C，最佳温度约 1550°C。高温（如 1550°C）可提高致密度和机械性能，如抗弯强度可达 680 MPa（商用为 800 MPa）。预烧结（如 1000°C）能减少表面缺陷，两步烧结法可优化微观结构。
材料性能评估
机械性能
多数研究表明，回收氧化锆的抗弯强度、硬度等低于商用材料，但通过优化工艺（如冷等静压、细颗粒研磨）可接近商用水平。例如，添加 0.3% ZrO?纳米颗粒可提升 PMMA 复合材料的抗弯强度和弹性。
光学性能
回收氧化锆的透明度和乳光性较差，颜色差异随厚度增加而显著，需通过表面处理或新型烧结技术改善。
应用场景
牙科修复
适用于短跨度桥体和单冠修复，部分研究显示其抗弯强度（如 700 MPa）满足 ISO 标准（≥800 MPa），但长期临床数据有限。
功能性材料
- PMMA 填料：添加 3-15% 回收氧化锆可增强聚甲基丙烯酸甲酯的硬度和抗收缩性，最佳比例为 60%。
- 数字扫描粉末：替代光学扫描喷雾，成本低且精度相当，适用于口腔外扫描。
挑战与未来方向
当前挑战包括杂质残留导致的性能下降、光学特性不足及工艺标准化缺失。未来需重点发展：
- 精细化回收技术：优化颗粒形貌和尺寸，如纳米级研磨提升致密度。
- 复合应用拓展：开发氧化锆 - 氧化铝复合材料，用于高负荷修复体。
- 可持续工艺：结合 3D 打印技术，减少材料浪费，如溶剂基浆料立体光刻技术已成功应用于回收氧化锆打印。
结论
牙科氧化锆残渣回收具有可行性和环境经济效益，优化后的工艺可使回收材料用于临床修复及功能性材料。尽管机械和光学性能仍需提升，但通过技术创新和标准化流程，有望推动牙科领域的循环经济发展。未来研究需加强长期临床验证和工艺经济性分析，以促进实际应用。
