饰瓷温度烧结对氧化锆陶瓷与树脂黏结剂剪切强度的影响

中国组织工程研究第17卷第51期2013–12–17出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchDecember17,2013Vol.17,No.51doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.51.005[]高士军，裴鹏飞，卢薇，王冬霞，姜家真.饰瓷温度烧结对氧化锆陶瓷与树脂黏结剂剪切强度的影响[J].中国组织工程研究，2013，17(51):8809-8814.ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH8809高士军★，男，1973年生，黑龙江省佳木斯市人，汉族，2006年佳木斯大学毕业，硕士，副主任医师，主要从事口腔修复临床与医教科研工作。通讯作者：高士军，副主任医师，佳木斯大学附属口腔医院口腔修复科，黑龙江省佳木斯市[e-mail]中图分类号:R318文献标识码:A文章编号:2095-4344(2013)51-08809-06修回日期：2013-09-13(201303079/GW·W)GaoShi-jun★,Master,Associatechiefphysician,DepartmentofProsthodontics,theAffiliatedStomatologicalHospitalofJiamusiUniversity,Jiamusi154004,HeilongjiangProvince,ChinaCorrespondingauthor:GaoShi-jun,Associatechiefphysician,DepartmentofProsthodontics,theAffiliatedStomatologicalHospitalofJiamusiUniversity,Jiamusi154004,HeilongjiangProvince,[e-mail]:2013-09-13饰瓷温度烧结对氧化锆陶瓷与树脂黏结剂剪切强度的影响★高士军，裴鹏飞，卢薇，王冬霞，姜家真(佳木斯大学附属口腔医院口腔修复科，黑龙江省佳木斯市154004)文章亮点：1氧化锆陶瓷表面微裂纹的增加能够增加黏结表面积，提高氧化锆陶瓷与树脂黏结剂间的黏结强度。通过打磨、喷砂、抛光和热处理可使牙科氧化锆陶瓷材料表明产生微裂纹，多次烧结是热处理较为常见的方式，但多次反复烧结是否会对氧化锆陶瓷黏结剪切强度产生影响尚缺少相关研究。因此实验采用剪切强度测试方法评价多次饰瓷温度烧结对氧化锆陶瓷与树脂黏结剂间黏结强度的影响，探讨适合口腔氧化锆陶瓷黏结的处理方法。2实验在不降低氧化锆陶瓷机械性能的前提下，通过热处理方式增加氧化锆陶瓷的烧结次数，提高黏结强度。但实验受限于口腔生理环境与牙体组织结构的复杂性，未能完全模拟口腔环境条件完成黏结性能测试。关键词：生物材料；组织工程口腔材料；饰瓷温度；氧化锆陶瓷；树脂黏结剂；黏结剪切强度；烧结；裂纹主题词：生物相容性材料；牙瓷料；树脂粘固剂；抗剪切强度摘要背景：研究已证实硅烷偶联剂和喷砂等表面处理方式，以及增加氧化锆陶瓷表面的微裂纹可提高氧化锆陶瓷与树脂黏结剂间的黏结强度，但有关多次反复烧结是否会对氧化锆陶瓷黏结剪切强度产生影响尚缺少相关研究。目的：测试饰瓷温度烧结对牙科氧化锆陶瓷与树脂黏结剂黏结剪切强度的影响。方法：从40片氧化锆瓷片随机选择20片，分成5组，按照常规烧结程序分别烧结0(对照组)，2，4，6，8次，热处理起始温度为500℃，最终温度1000℃，升温速率55℃/min，抽真空时间7min。每次烧结最终温度恒定不变。将各组分别用树脂黏结剂与剩余未烧结的陶瓷片对位黏结，用万能材料试验机测黏结界面的剪切强度；使用扫描电镜观察剪切后的试件断面形貌。结果与结论：烧结4，6，8次组试件剪切强度高于对照组(P0.05)；烧结2次组试件剪切强度稍高于对照组，但差异无显著性意义(P0.05)；烧结8次组试件剪切强度高于烧结4，6次组(P0.05)。未烧结氧化锆陶瓷表面未见裂纹；经过2次烧结后表面可见细微裂纹；经过4次烧结后表面可见裂纹增多；经过6次烧结后表面已经开始有明显变化，裂纹增多并伴有细微空隙产生，少量黏结剂残留；经过8次烧结后表面可见裂纹与空隙明显增多并有黏结剂残留。表明经过4，6，8次烧结后的氧化锆陶瓷对树脂黏结剂有较好的黏结剪切强度，烧结8次后的黏结剪切强度最强。DecorativeporcelaintemperaturefiringaffectstheshearbondstrengthbetweenzirconiaceramicsandresinbinderGaoShi-jun,PeiPeng-fei,LuWei,WangDong-xia,JiangJia-zhen(DepartmentofProsthodontics,theAffiliatedStomatologicalHospitalofJiamusiUniversity,Jiamusi154004,HeilongjiangProvince,China)AbstractBACKGROUND:Studieshaveconfirmedthatthesurfacetreatmentmethodssuchassilanecouplingagentandsandblastingcouldimprovebondingstrengthofzirconiaceramicsandresinbinder.Inaddition,theincreaseofmicrocracksonthesurfaceofzirconiaceramicscanalsoimprovethebondingstrengthofzirconiaceramicsandresinbinder.Butthereisalackofrelatedstudiesaddressingwhetherrepeatedlysinteringwouldhaveanimpactonshearbondstrengthofzirconiaceramics.OBJECTIVE:Todeterminetheeffectofdecorativeporcelaintemperaturefiringontheshearbondstrengthbetweendentalzirconiaceramicsandresinbinder.METHODS:Twentypiecesofzirconiaceramicsspecimenswereselectedfrom40tablets,andthenrandomlydividedintofivegroupsaccordingtothenumberofsinteredtimes:controlgroup(withoutsintering),sinteringgroupsfor2,4,6,8times.Heatstartingtemperaturewas500℃,andfinaltemperaturewas1000℃withaheatingrateof55℃/min.Thevacuumtimewas7minutes.Duringthesintering,thefinaltemperaturewasconstant.Unsinteredceramicpieceswerebondedusingresinbinder.Universaltestingmachinewasusedtotesttheshearstrengthoftheinterfacebetweenthetwopiecesofzirconiaceramics.Theinterfaceaftershearingwascharacterizedbyscanningelectronmicroscope.RESULTSANDCONCLUSION:Theshearstrengthofsinteringgroupsfor4,6,8timeswassignificantlyhigher高士军，等.饰瓷温度烧结对氧化锆陶瓷与树脂黏结剂剪切强度的影响P.O.Box1200,Shenyang110004(P0.05).Shearstrengthofspecimenssinteredtwicewasslightlyhigherthanthatofspecimenswithoutsintering,butthedifferencewasnotsignificant(P0.05).Shearstrengthofspecimenssintered8timeswasslightlyhigherthanthatsintered4and6times(P0.05).Underthescanningelectronmicroscope,therewasnocrackonthesurfaceofnon-sinteredzirconiaceramics.After2timessintering,thesurfaceappearedtohavefinecracks.Aftersintering4times,visiblecrackswereincreased.Aftersixroundsofsintering,thesurfacebegantohavesignificantchanges;cracksrosealongwithslightgapsandasmallamountofadhesiveresidueswerefound.Aftersinteringfor8times,cracksandvoidswereobviouslyincreasedonthesinteredsurfaceandadhesiveresidueswerefound.Itindicatedthataftersinteringfor4,6and8times,zirconiaceramicscouldhaveagoodshearstrengthbindingtoresinadhesives;withtheincreasingofsinteringtimes,theshearbondstrengthcouldbeincreased.Subjectheadings:biocompatiblematerials;dentalporcelain;resincements;shearstrengthGaoSJ,PeiPF,LuW,WangDX,JiangJZ.Decorativeporcelaintemperaturefiringaffectstheshearbondstrengthbetweenzirconiaceramicsandresinbinder.ZhongguoZuzhiGongchengYanjiu.2013;17(51):8809-8814.0引言Introduction氧化锆陶瓷是目前应用广泛的生物医学材料，具有良好的生物相容性及耐酸碱腐蚀性，强度及韧性均高于氧化铝陶瓷，用其制作全冠、冠桥及桩核等全瓷修复体可在复杂的口腔化学和生物环境中稳定地保持良好修复状态[1]。近年来，全瓷材料的修复应用不断普及，为克服陶瓷本身的脆性问题，使氧化锆陶瓷更广泛的应用于临床之中，必须推动氧化锆陶瓷增韧性的研究[2-3]。传统的金属修复体在进行CT检查时会造成放射状伪影，对影像学诊断结果产生影响，MRI检查时必须对其进行拆除，但全瓷修复体不会对检查结果产生干扰[4]。氧化锆的加工采用较为精密的预烧结方法，将多孔氧化锆瓷坯用CAD/CAM进行切削加工，之后进行最终烧结。烧结前根据氧化锆厂商提供的收缩率放大修复体，补偿烧结时产生的收缩。最终烧结致密化氧化锆陶瓷材料