純鈦合金烤瓷與聚合瓷表面磨損性能的比較研究

朱毅男等

【摘要】 目的 比較研究純鈦烤瓷和純鈦聚合瓷的表面磨損情況，分析烤瓷和聚合瓷兩種材料的表面磨損性能，對聚合瓷的表面性能作初步的探討，為臨床修復體的材料選擇提供理論依據。方法 將純鈦烤瓷、聚合瓷試件按臨床標準制備拋光，天然牙釉質超聲潔治并拋光后，分為磨損前的烤瓷組、聚合瓷組、釉質組三組和磨損后的烤瓷組、聚合瓷組、釉質組三組，共六組，每組28個。測量磨損前三組試件表面的顯微維氏硬度。各組隨機取11個試件，在相同條件下進行表面磨損處理，磨損后各組分別取一個試件進行掃描電子顯微鏡（SEM）觀察拍照。 結果1、試件表面顯微維氏硬度大小關系：烤瓷（633.33±25.56）> 牙釉質（295±6.91）> 聚合瓷（130±1.18），單位：kg/s；2、試件平均體積損失百分比的大小關系：聚合瓷（1.92%±2.70E-4）>牙釉質（0.94%±1.31E-4）>烤瓷（0.21%±2.85E-5）結論 在本實驗研究條件下，三種材料的體積損失比從大到小關系為：聚合瓷>牙釉質>烤瓷；硬度從大到小關系為：烤瓷>牙釉質>聚合瓷；烤瓷耐磨性和硬度均高于天然牙釉質；聚合瓷耐磨性與硬度均低于天然牙釉質，同條件下聚合瓷體積損失最大。

【關鍵詞】 烤瓷，聚合瓷，磨損，硬度

【中圖分類號】R783.3 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2015）02-0141-01

近幾年來聚合瓷作為一種用于間接美容修復的新一代修復材料進入了我國市場。聚合瓷是一種含73%硅鋯微細瓷成分的光固化類瓷樹脂材料，含有瓷微粒填料與樹脂基質，有機的融合了瓷與樹脂的優點，既具有與烤瓷接近的美學特性與生物相容性，改善了瓷的脆性和過硬的物理缺陷，同時也彌補了傳統樹脂材料強度不夠和耐磨性差的不足。聚合瓷瓷填料使其固化收縮率遠小于傳統的復合樹脂，在加壓、加熱、光照的情況下均能保持良好的邊緣適合性[1] 。聚合瓷中含有部分樹脂，使其韌性高于烤瓷，內在延展性能好，抗沖擊強度高；彈性模量接近牙本質，能與牙本質和釉質形成良好的粘接并獲得良好封閉與固位，而且制作過程簡單、操作時間短、價格經濟，一旦有缺損或裂縫等損壞可在口內直接修補[2] 。在臨床中普遍運用于嵌體或高嵌體修復、美容性貼面和全冠、套筒冠及精密附著體的外部修復、可摘義齒、種植體的上部結構、牙齦區的恢復或個性化制作、瓷或樹脂修復體的修補等。聚合瓷以其諸多的優點，不斷受到醫生與技師的關注，有著良好的應用前景。

1 資料和方法

1.1 實驗材料 健康前磨牙頰面釉質、純鈦合金、super porcelain Ti-22 瓷粉、Ceramage 聚合瓷、顯微維氏硬度計HVS-1000 型 、JSM 6490LV型掃描電子顯微鏡

1.2 制作方法

1.2.1 釉質試件 收集年輕正畸患者減數拔除的新鮮健康前磨牙超聲潔治后，用金剛砂車針磨取半徑5mm的牙冠頰面牙釉質塊28個，絨布配合拋光膏拋光后在生理鹽水4℃保存。

1.2.2 烤瓷試件 制作純鈦金屬基底打磨拋光后依次堆塑燒結體瓷、切斷瓷、透明瓷，修形，上釉。

1.2.3 聚合瓷試件 制作純鈦金屬基底，在表面均勻涂布一層金屬表面處理劑，再涂布ceramage 遮色樹脂和堆塑ceramage聚合瓷。

1.3 實驗方法

1.3.1 硬度測試 利用顯微維氏硬度儀測定，載荷200g（1.96N），保壓時間15s。每個試件各測5個點，取其硬度平均值記錄。取各材料的6個硬度值的均值作為該種材料的硬度值（表2-2-1）。

1.3.2 密度測試 另制取烤瓷、聚合瓷、釉質試件，直徑3mm，厚度2mm，無金屬基底。超聲波清洗，干燥，電子分析天平稱重，排水法測得體積。通過測得的重量、體積數據，計算三種材料的密度。

1.3.3 計算體積損失比 在自制的慢機磨損裝置上保持轉速4000rmp對試件垂直向施加100g壓力300秒。獲得磨損前后重量差，結合材料密度，最終計算體積損失比。

2 結果

1.2.1硬度測試結果

3 討論

通過本次磨損試驗，三種不同材料試件的體積損失百分比大小關系為：聚合瓷>牙釉質>烤瓷，表明在本實驗條件下，聚合瓷的耐磨性最差，而烤瓷抵抗磨損的能力最佳。

從本實驗測得硬度的大小關系：烤瓷>牙釉質>聚合瓷，與磨損體積喪失比的趨勢一致，故推測硬度可能是影響材料耐磨性的因素之一。

硬度是指材料抵抗外力壓入其表面的能力，可通過對硬度的測量間接了解該材料的磨損性能、拉伸性能、固化程度等力學性能。硬度反映了材料微觀結構間的的連接強度，與磨損性能是相關的。研究認為硬度與摩擦系數有反向相關關系，硬度大的材料，摩擦系數小，材料磨耗越小，即修復材料的硬度與磨損性能呈正相關，硬度越高的材料越耐磨。但也有研究認為選擇硬度高的材料會降低耐磨性，增大材料的磨損程度。有關硬度對本實驗材料磨損性能的影響，還有待進一步探討。

研究認為，修復材料的磨耗性能直接影響到臨床修復的效果，其抗磨耗性能高于天然牙時，會引起天然牙的過度磨耗，甚至出現咬合紊亂癥狀；而抗磨耗性能低于天然牙時，又會造成人工牙在短期內磨耗過多而失去咬合功能。烤瓷材料的高硬度與耐磨性可能會對天然牙產生過度磨耗；而聚合瓷硬度與耐磨性低于牙釉質，則有可能導致修復體磨耗過多而失去功能，甚至引起對頜牙伸長。

烤瓷材料與聚合瓷材料的微觀結構都會影響其表面性能，并成為影響其磨耗性能的主要因素。如能進一步提高聚合瓷的硬度，使其表面性能與牙釉質相似，將促進其在臨床上的廣泛應用。

參考文獻

[1] Donna L， Larry C， Tracy A. Microwave disinfection of denture basematerials colonized with Candida albicans[J]. J Prosthet Dent， 1999，81（2）：207-214.

[2]Diane M. The influence of removable partial den-tures onthelevel of streptococcus mutansinsaliva[J]. J Prosthet Dent， 1988：49-59.