鈷鉻烤瓷合金不同表面處理工藝對金瓷結合力的影響

戰德松，李秋桐

(1.中國醫科大學附屬口腔醫院干診科，遼寧 沈陽 110002；2.沈陽市口腔醫院修復科)

烤瓷熔附金屬全冠(percelain-fused-to-metal，PFM)修復體是一種由低熔烤瓷真空條件下熔附到鑄造金屬基底冠上的金-瓷復合結構的修復體，自20世紀50年代問世以來，是目前比較理想、應用比較廣泛的修復體[1-3]。口腔臨床修復中烤瓷冠修復具有活動義齒修復和其他修復技術都無可比擬的優點，烤瓷冠橋修復體由于具有美觀、逼真的特性，是目前國內外對牙體缺損、牙齒缺失修復的主要形式之一。金屬烤瓷全冠在我國口腔修復領域的應用也日趨廣泛，它以良好的耐磨性和與天然牙近似的色澤成為口腔固定修復最常用的方法之一。

1 材料與方法

1.1 材料與設備 德國BEGO鈷鉻烤瓷，金屬規格12 mm×4.7 mm×5 mm，瓷層規格4.4 mm×3.8 mm×2 mm，采用剪切強度測試法觀察金瓷結合力。實驗分3組，A、B、C組金屬分別經120目、100目、80目石英砂噴砂后上瓷。BK Giulini磷酸鹽包埋材(德國)；VITA VMK 99瓷(德國Vita公司生產)；烤爐(沈陽節能電爐廠)；JNAⅡB型熔鑄機(天津)；Easy blast筆式噴砂機(德國)；Ivocav烤瓷爐(瑞士)；S-3400N掃描電子顯微鏡(日本日立)；牛津能譜儀(英國)。

1.2 試件的制備 每組7個樣品，常規打磨拋光，噴砂，清洗，除氣，預氧化，對不同金屬的每一試件中間部分用游標卡尺作長20 mm的標記，按照Vita瓷粉的要求，用預制夾具控制瓷層厚度，對不同金屬的每一試件逐層鋪遮色瓷體瓷，瓷層規格為4.4 mm×3.8 mm×2 mm。將制備好的2種烤瓷合金，每種7件樣品，分別存放，待測。

圖1 剪切實驗試件示意圖(1.瓷塊，2.金屬，3.不銹鋼具)

1.3 測試方法 使用Autograph AG-5000A萬能實驗機進行測試。滿量程：5 000 N；加載支點間跨距：40 mm；加載速度：1 mm/min；環境溫度：20 ℃。測試時試件置于兩支點上，瓷面向下，兩加力頭在試件上面的金屬面中心處施加與金瓷界面垂直的力，直至試件瓷層發生斷裂(圖1)。測出每件樣品的金瓷結合破壞力F。

1.4 統計學方法 采用SPSS 12.0統計軟件對其實驗數據進行統計學分析。

2 結果

瓷層斷裂時金瓷結合破壞力F對比見圖2。A、B、C組瓷層斷裂時金瓷結合破壞力F分別為(31.28±1.28)Mpa，(32.35±1.12)Mpa，(33.23±1.33)Mpa，3組比較差異無顯著性(P>0.05)。

圖2 瓷層斷裂時金瓷結合破壞力F

3 討論

PFM具有強度高，耐磨，抗腐蝕及組織相容性好，且色澤逼真特點，還具有金屬全冠的機械強度好和全瓷冠美觀的優點[5]。學者們發現以鎳為主體得合金最易與瓷結合，但鎳在口腔中可致扁平苔癬，其烤瓷冠引起的牙齦染色問題也一直無法解決。巢永烈等[6]的研究表明同為非貴金屬的鈷鉻合金的流鑄性、熱膨脹系數等參數與鎳鉻合金接近，使用鈷鉻合金作為烤瓷合金可以獲得與鎳鉻合金相近的鑄造性能以及邊緣適合性，鉻鈷合金作為鎳合金的替代得到了廣泛的應用。

在金屬烤瓷合金的臨床應用過程中，良好的金瓷結合力能夠保障修復體在口腔功能運動中承受各方向的力而不致脫落[7]。臨床所見的瓷折裂現象，大多涉及金瓷界面結合不良。因此，本實驗通過金瓷結合力來比較同一種材料表面不同粗糙程度的差異。目前，測量金瓷結合力的方法很多，但是Anusacice等[8]的剪切測試是較理想的測試方法。雖然三點和四點彎曲試驗在分離金瓷界面上是成功的，但是其可信度是受到質疑的[9]，本實驗選擇了剪切測試來測量金瓷結合力。

烤瓷合金與瓷之間結合力主要由3種力組成：化學結合力、機械結合力和范德華力。烤瓷合金在預氧化處理過程中其表面生成一層氧化膜，該氧化膜與瓷產生化學結合，是金瓷結合力的主要組成部分(占52.5%)，即化學結合力。金瓷結合面上經過氧化鋁噴砂處理后，會產生一定程度的粗糙面，這即增加瓷粉對烤瓷合金的濕潤性，又增加了接觸面積，大大提高了機械結合力(占22%)。瓷粉熔融后進入合金表面的凹陷內，還會產生壓縮力(占25.5%)。從理論上分析，金屬與瓷之間熔融結合后，會產生緊密貼合后的分子間引力，即范德華力，該力起多大作用有待進一步研究證實[10]。本實驗預氧化和噴砂過程都做得十分精細，鈷鉻合金表面3種不同粗糙程度的處理后的結合力相比無明顯差異。即鈷鉻烤瓷合金不同表面粗糙程度的處理工藝對金瓷結合力無影響。

參考文獻：

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[10]馬軒祥，趙銥民．口腔修復學[M]．5版．北京：人民衛生出版社，2003：110-111.