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东莞市明睿陶瓷科技有限公司

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氧化锆陶瓷的表面处理方法的研究进展
发布时间:2020-12-24????来源:明睿陶瓷???作者:管理员

氧化锆陶瓷因同时具备机械力学特性优异GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技、生物相容性良好GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技、性质稳定、美学效果好等其他金属和陶瓷不能同时具备的优点,受到口腔界学者的关注,已经被广泛应用于临床牙冠部的修复、种植体和基台的修复等GLUBET格鲁竞技。然而,其远期修复效果不如金属类修复体GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,临床主要问题是固位力差GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技。这主要是因为氧化锆是一种惰性材料GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,表面含硅酸盐很少GLUBET格鲁竞技,玻璃相很少,所以GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,它与牙齿的粘接效果差GLUBET格鲁竞技。为了解决这个问题GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,许多学者做了大量研究GLUBET格鲁竞技,主要是从改变氧化锆陶瓷的表面性质GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技、增加表面粗糙度GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技、研制更好的粘接剂等方面入手GLUBET格鲁竞技。

 

1.改变表面性质

 

1.1上釉

 

上釉是将釉药(一种低熔陶瓷)涂于氧化锆陶瓷表面的一种方法GLUBET格鲁竞技。上釉之后的氧化锆陶瓷表面是长石类陶瓷材料GLUBET格鲁竞技,可以用氢氟酸或硅烷偶联剂处理。有研究表明GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,上釉联合氢氟酸和硅烷偶联化处理氧化锆表面GLUBET格鲁竞技,可使氧化锆与粘接剂的粘接效果大大提升GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技。也有文献报道GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,上釉后,氢氟酸处理组与喷砂组对氧化钇稳定的四方相二氧化锆与树脂粘接剂的粘接强度相当GLUBET格鲁竞技。

 

由于这是最近提出的新技术GLUBET格鲁竞技,所以,有关在氧化锆陶瓷表面上釉后GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,氢氟酸处理表面对粘接效果影响的研究较少GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技。

 

1.2硅涂层

 

硅涂层GLUBET格鲁竞技,即氧化锆表面用硅覆盖GLUBET格鲁竞技,使氧化锆陶瓷能够与粘接剂反应形成化学键GLUBET格鲁竞技。硅涂层处理可增加氧化锆陶瓷表面的亲水性GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,可增加它的粘接耐久性GLUBET格鲁竞技。将硅涂层制备到氧化锆表面的方法有化学摩擦法、溶胶-凝胶法GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技、等离子喷涂法GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,其中,溶胶-凝胶法较另外两类技术具有经济GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技、操作简单和获得的粘接效果更强的优势GLUBET格鲁竞技。

 

1.3高压喷涂偶联剂

 

高压喷涂偶联剂是在压力的作用下,将锆瓷偶联剂分散为细微雾滴,均匀分散于陶瓷表面GLUBET格鲁竞技。但是,不同锆瓷偶联剂的组成和物理化学性质不同,这会影响二氧化锆的粘接强度GLUBET格鲁竞技。王辰等首次将高压喷涂技术应用于口腔修复学GLUBET格鲁竞技,他研究了在不同气体压力喷涂下GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,Cleafil Ceramic Primer和Z-PrimePlus两种锆瓷偶联剂对二氧化锆表面形貌和与树脂粘接剂粘接强度的影响GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,结果显示GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,高压喷涂获得的二氧化锆表面粗糙度显著高于低压喷涂,Cleafil Ceramic Primer锆瓷偶联剂处理的抗剪切粘接力最高GLUBET格鲁竞技。但是GLUBET格鲁竞技,关于这项技术的研究很少,在粘接耐久性能方面尚无相关报道GLUBET格鲁竞技。

 

2.增加表面粗糙度

 

2.1氢氟酸或硅烷偶联剂处理

 

氢氟酸能够溶解玻璃相,破坏硅氧键,使硅酸盐类陶瓷表面形成微沟和小孔,呈蜂窝状结构GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,利于与粘接剂形成牢固的机械嵌合。但是二氧化锆属于非硅酸盐类陶瓷,不能用氢氟酸形成此牢固的结合力GLUBET格鲁竞技,单独使用氢氟酸蚀刻不适用于氧化锆陶瓷的表面处理GLUBET格鲁竞技。但是,氧化锆与其他材料的复合物可以用氢氟酸处理,如二氧化锆增强型硅酸锂陶瓷(ZLS)GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,它表面有玻璃相的硅氧键,用氢氟酸处理可使表面变得更加粗糙GLUBET格鲁竞技,利于微机械固位力的形成GLUBET格鲁竞技。这是表面改性和增加表面粗糙度方法的结合使用GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技。硅烷偶联剂与氢氟酸相似,常作为硅酸盐类陶瓷材料的表面处理剂,氧化锆陶瓷是非极性表面,缺乏Si-OH基团,无法与传统的硅烷偶联剂形成化学键GLUBET格鲁竞技,所以粘接力差GLUBET格鲁竞技。

 

但是研究表明,硅烷偶联剂联合喷砂处理可以提高氧化锆与树脂之间的粘接强度,这也是表面改性和增加表面粗糙度方法的结合使用GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技。

 

2.2喷砂

 

喷砂可去掉二氧化锆陶瓷表面的玷污层,使表面变得粗糙GLUBET格鲁竞技,增加粘接面积GLUBET格鲁竞技,增加粘接力。许多研究表明GLUBET格鲁竞技,喷砂可以显著提高陶瓷与树脂之间的粘接强度和粘接耐久性GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技。但是也有学者认为,喷砂产生的表面粗糙度与粘结强度和粘接耐久性无正相关关系GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技。张红等实验也表明GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,喷砂对粘接强度的改善是有限的GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,对粘接耐久性无任何作用。但是,也有许多文献表明GLUBET格鲁竞技,喷砂能够引起陶瓷表面损伤GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,影响粘接效果GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,并有损二氧化锆陶瓷的物理性能。综合来看GLUBET格鲁竞技,喷砂的利大于弊GLUBET格鲁竞技,是临床较肯定的表面处理方法之一GLUBET格鲁竞技。

 

2.3热酸蚀

 

热酸蚀技术是近年来才运用于二氧化锆表面处理的新技术GLUBET格鲁竞技,其作用方式在某种程度上类似于氢氟酸对硅酸盐类陶瓷的作用GLUBET格鲁竞技。它通过提高氧化锆与牙釉质之间的粘接强度GLUBET格鲁竞技,获得氧化锆陶瓷与树脂粘接剂间的稳定的粘接耐久性GLUBET格鲁竞技,且对二氧化锆的压缩和挠曲强度无明显影响GLUBET格鲁竞技。吕品等研究表明GLUBET格鲁竞技,经热酸蚀处理后的粘接强度远高于经喷砂处理后,且耐久性较好。但是,这项技术是否会对氧化锆陶瓷的其他物理性质造成影响GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,有待进一步研究GLUBET格鲁竞技。

 

2.4激光蚀刻

 

激光蚀刻是当激光光束照射材料表面时GLUBET格鲁竞技,材料吸收所传导的光电能或光热能后GLUBET格鲁竞技,发生受压GLUBET格鲁竞技、熔化、蒸发或燃烧,形成破坑GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,以此来增加粘接效果GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技。有研究显示GLUBET格鲁竞技,经激光蚀刻处理氧化锆陶瓷表面之后GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,其粗糙度和抗剪切粘接强度增加。但是GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,关于其是否影响氧化锆的机械性、抗老化性及耐疲劳性的研究较少。目前研究的激光有Nd:YAG激光GLUBET格鲁竞技、Er:YAG激光GLUBET格鲁竞技、光纤激光和水激光GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技。

 

2.5选择性渗透酸蚀

 

选择性渗透酸蚀是利用高温时氧化锆颗粒之间的间隙增大GLUBET格鲁竞技,将熔融的玻璃渗透入颗粒之间GLUBET格鲁竞技,然后再用氢氟酸酸蚀GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,形成牢固的机械固位力GLUBET格鲁竞技。Casucci等研究发现,与经喷砂和氢氟酸处理氧化锆表面比较时GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,选择性渗透酸蚀处理更能够增加氧化锆陶瓷表面的粗糙度。许多研究显示GLUBET格鲁竞技,经选择性渗透酸蚀处理后的氧化锆陶瓷可与粘接剂获得牢固的粘接力GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技。

 

2.6电解蚀刻

 

电解蚀刻(EDM)是通过在电解质溶液中的电火花腐蚀材料创造出想要的形状GLUBET格鲁竞技。以前由于二氧化锆是不良导电体GLUBET格鲁竞技,不可以用EDM处理GLUBET格鲁竞技。2010年GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,在Kucukturk和Cogun改良装置后,EDM技术才应用于二氧化锆表面处理GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技。Rona等在Kucukturk和Cogun的研究基础上GLUBET格鲁竞技,将EDM装置进一步改进GLUBET格鲁竞技,结果表明GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,经改良的EDM装置处理二氧化锆表面后GLUBET格鲁竞技,粗糙度比喷砂和化学摩擦法硅涂层获得的表面更加粗糙,且可获得与双固化树脂粘接剂PanaviaF2.0间的更加牢固的粘接力GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,而且GLUBET格鲁竞技GLUBET格鲁竞技,这种技术对二氧化锆的机械特性无影响GLUBET格鲁竞技。


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