固定義齒的孔隙度問題分析

劉 惠，肖燕萍，陳小君，王文榮，陳 能

廣東省醫療器械質量監督檢驗所三水中心，佛山市，528137

固定義齒的孔隙度問題分析

【作 者】劉 惠，肖燕萍，陳小君，王文榮，陳 能

廣東省醫療器械質量監督檢驗所三水中心，佛山市，528137

含瓷質的固定義齒（烤瓷義齒和全瓷義齒）因其良好的強度和美觀特征而受到缺失牙患者的廣泛青睞，而產品的缺陷能直接或間接影響義齒修復的失效，因而對固定義齒中這兩類義齒的質量把關尤為重要。通過分析日常送檢固定義齒孔隙度試驗的結果，結合孔隙的形狀及位置分布特征，可知固定義齒孔隙度項目不合格率大于40%，不合格類別主要是存在直徑＞150 μm的孔隙。這可能是技工在刷瓷過程中引入氣泡或異物所致。

烤瓷；全瓷；義齒；孔隙度

固定義齒由于其能長久有效的替代缺失或受損牙發揮作用，在口腔修復材料中占據著重要的位置。從制作工藝、安裝至患者患處、以及后期患者的保養使用等[1-2]各方面，都影響著義齒的實際使用年限。因而，從源頭上，在義齒制作完成后，對產品質量的控制極為關鍵。

隨著人們對美觀和健康的雙重要求關注度增加，固定義齒中金屬烤瓷修復體占主要部分，全瓷義齒的需求量也逐年增加[3]，故對此類產品的質量研究具有極大的現實意義。金屬烤瓷與全瓷義齒均含有與天然牙相媲美的瓷層，而這種無機材料的彈性模量和強度均會受材料內部氣孔的影響[4]，特別是當材料受拉應力作用時，在氣孔處會產生應力集中效應，加速材料的破壞。因而孔隙度項目的檢測是烤瓷、全瓷固定義齒這類含瓷質產品極為關鍵的一項性能指標。

1 研究對象和方法

1.1 研究對象

從我所受理的注冊和委托檢驗任務中，隨機選取一段時間內，不同企業生產的不同型號的烤瓷、全瓷橋樣品，每份樣品取一件進行試驗，對其瓷質部分的孔隙度結果進行統計。

1.2 試驗方法

按YY 0300-2009中7.6的試驗方法，將含瓷質的固定義齒經包埋、切割、研磨拋光等步驟后得義齒的待測面，隨后在金相顯微鏡下觀察試樣表面，選擇缺陷最嚴重的部位，分別記錄在直徑1 mm圓形范圍內，直徑大于30 μm或面積大于706.5 μm2(當量徑為30 μm)、直徑為40～150 μm或面積為1 256 μm2(當量徑為40 μm)～17 662.5 μm2(當量徑為150 μm)、直徑大于150 μm或面積大于17 662.5 μm2的孔隙數。其中圓孔按直徑進行測量，其他形狀孔隙按面積進行測量。

1.3 評判標準

在直徑1 mm圓形范圍內，直徑大于30 μm的孔隙不超過16個、直徑為40～150 μm的孔隙不超過6個、不應有直徑大于150 μm的孔隙。

2 結果分析

2.1 孔隙度

各試樣的孔隙度測試結果見表1，從表中可以看出，含瓷質固定義齒的孔隙度項目，出現不合格情況的頻次較高。總不合格率為43.9%，其中烤瓷不合格率為42.7%，全瓷不合格率為46.2%，均超過40%。所有產品中，以二氧化鋯全瓷（50%）、鈷鉻烤瓷（48.6%）、鎳鉻烤瓷（32.3%）三種型號的樣品為主要檢測產品，這意味著市面上對這三類產品的消費需求也為最大，而其不合格率均超過30%。

2.2 孔隙特征

烤瓷、全瓷固定義齒受試表面出現的孔隙度不合格的情形分類見表2、表3，其中項目不合格的主要原因是存在大于150 μm的孔隙。這些孔隙主要分布于瓷粉層中，呈圓形、橢圓形或不規則形貌，如圖1。少數大孔位于與金屬交界處（烤瓷義齒），或與瓷塊交界處（全瓷義齒），如圖2。

表1 烤瓷、全瓷固定義齒孔隙度測試項目結果統計表Tab.1 The result of metal ceramic and all ceramic fxed dental prostheses porosity test

圖1 瓷層中不同形狀孔隙（＞150 μm）的金相顯微鏡照片，圖中標尺為200 μmFig.1 Metallographic microscope photos of porcelain layer within different shape pores (＞150 μm), the scale is 200 μm

圖2 兩相交界處孔隙（＞150 μm）的金相顯微鏡照片，圖中標尺為200 μmFig.2 Metallographic microscope photos of pores (＞150 μm) in the junction of two phase, the scale is 200 μm

3 討論

固定義齒在瓷粉層中及兩相交界處較高的孔隙度不合格時，極易導致其在患者使用過程中出現裂瓷或崩瓷現象[2]。

結合缺陷出現的位置與義齒制作的工藝流程，相關文獻報道，以及常用于提高陶瓷氣孔率的發泡法或有機物燒蝕法的原理，分析孔隙的形成原因可能有以下幾點：1）圓形或橢圓形孔隙[5]，這類氣孔主要歸于氣孔的占位作用。在兩相交界處，這類孔隙可能是刷瓷時基體（金屬或瓷塊）表面空氣未排盡所致。而在瓷粉層中，這類孔隙則可能是瓷粉調漿過程中既已混入，上瓷前漿液未將氣孔排除，最終保留在瓷粉層中所致。2）不規則的孔隙，這類氣孔很可能是低燃點異物占位，或異物與氣孔的雙重影響。瓷層燒結過程中，異物燒蝕，便留下孔隙。

針對孔隙度項目不合格情況的原因分析，為減少固定義齒的失效率，提高產品質量，節省產品檢驗時間等，建議義齒加工企業從如下幾點著手提高產品合格率：1）上漿前對基體表面進行充分的表面處理，并清潔、潤濕表面；2）對漿液進行真空排氣處理；3）提高上漿環境的潔凈度。

表2 不合格樣品中缺陷的類型分布Tab.2 The distribution of the defect types among the unqualifed samples

表3 大于150 μm的孔隙的形狀及位置分布Tab.3 The shape and location distribution of pores with diameter greater than 150 μm

[1] 周大明, 趙蕓, 韓杰, 等. 金屬內冠缺陷對烤瓷牙強度影響的有限元分析[J]. 口腔醫學, 1997, 17: 12-13.

[2] 文志紅, 杜傳詩, 杜莉, 等. 金-瓷修復體瓷折裂及剝脫原因分析[J]. 華西口腔醫學雜志, 1998, 16: 62-64.

[3] 喻娜, 馬超逸, 岳莉, 等. 不同種類的固定修復體市場需求分析[J]. 國際口腔醫學雜志, 2012, 39: 453-455.

[4] 關振鐸. 無機材料物理性能[M]. 北京：清華大學出版社，1992.

[5] 袁世東. 烤瓷熔附Ni-cr合金修復體界面行為的研究[D]. 吉林:吉林大學, 2006.

Analysis of Porosity in the Fixed Dental Prostheses

【 Writers 】LIU Hui, XIAO Yanping, CHEN Xiaojun, WANG Wenrong, CHEN Neng
Sanshui Center of Guangdong Medical Devices Quality Surveillance and Test Institute, Foshan, 528137

metal ceramic, all ceramic, denture, porosity

R783

A

10.3969/j.issn.1671-7104.2016.03.015

1671-7104(2016)03-0212-02

2016-02-22

劉惠，e-mail: 454178322@qq.com

【 Abstract 】Fixed dental prostheses with ceramic were widely used in people for their good strength and aesthetics. As the defect of the products will lead to failure in prostheses, good quality is essential in daily use. Accroding to analysis the date of the fxed dental prostheses in porosity test, and link with the shape and location of the pores, we have the result that the reject ratio of the fxed dental prostheses in porosity is exceed 40%, the main unqualifed category is that big pores with diameter greater than 150 μm exist in ceramic. This may be introduced by the mechanic in the process of brush porcelain by mixing in bubbles or impurities.