不同烧结方式及表面处理对牙科氧化锆低温时效性的影响研究

来源 :温州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiaotongqiao
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目的:  牙科用氧化锆陶瓷材料因其优异的生物相容性,独特的美学修复效果,应用广泛运用于口腔修复学中。但是氧化锆陶瓷存在着低温时效效应( Low Temperature Degradation ,LTD),即在相对低温的情况下,氧化锆中亚稳定的四方相会自发地向单斜相发生转变。这种现象是影响氧化锆修复体在口腔中长期存留率的重要因素之一。本课题的主要目的是:一 研究微波烧结和常规烧结两种烧结方法对牙科用氧化锆纳米陶瓷低温时效性的影响。二研究不同表面处理方法对牙科用氧化锆纳米陶瓷低温时效的影响,从烧结方式和表面处理方法这两个角度出发,为临床上降低氧化锆低温时效性,增加氧化锆修复体在口腔中的长期存留率提供理论依据。  方法:  将牙科用氧化锆纳米陶瓷坯体按规定尺寸切割成长方体形态氧化锆瓷块样品共240块,随机分为2组,其中40块样品进行激光烧结(W组),其余200块样品进行常规烧结,将致密化烧结结晶后的氧化锆试件按照30×8×1.8mm的长方体的形态修整打磨并分级抛光备用。常规烧结组随机分为5组,其中C组为空白对照组,L,M,N,O组分别按照激光蚀刻,80,100,120微米Al2O3表面喷砂的方法进行表面处理。每组又分别分四个亚组(n=10)。随后W1,C1, L1,M1,N1,O1六亚组在常温干燥的条件下保存,对数字标号相同的其余亚组置于高温高压灭菌锅分别进行5h,10h,15h的低温时效模拟处理。  氧化锆陶瓷样品经低温时效模拟后均进行X射线衍射分析(XRD)分析,以观察氧化锆样品表面单斜晶相(m相)含量的改变情况,测试三点抗弯强度和维氏显微硬度以观察材料学特性变化,使用扫描电镜(SEM)观察试件断裂面微观形貌。  结果:  1. 普通烧结和微波烧结的氧化锆陶瓷在低温时效模拟处理之后,氧化锆试件的三点抗弯曲强度随着低温老化时间增长而下降,维氏显微硬度值随低温时效模拟处理时间增长而变化不大,没有统计学差异。但是在不同烧结方式下,同一低温时效模拟时长的两亚组氧化锆陶瓷样品的三点抗弯曲强度和维氏显微硬度值之间均没有统计学差异(P>0.05)。  2. 微波烧结组以及普通烧结组的氧化锆样品断裂面在低温时效模拟处理前后晶粒均匀细小,两种烧结方式烧结后的氧化锆陶瓷样品在低温老化模拟处理后断裂面的晶粒大小并没有明显增大,也没有发现裂痕。  3. 普通烧结和微波烧结的氧化锆陶瓷在低温老化之后,氧化锆试件的m相含量随着低温时效模拟时长增加而增加,但是在相同低温时效模拟时长的亚组中即M1组与C1组,M2组与C2组,M3组与C3组,M4组与C4组之间没有统计学差异(P>0.05)。  4. 激光蚀刻组和各粒径喷砂组表面处理后的氧化锆陶瓷在低温时效模拟处理之后,三点抗弯强度随着低温时效模拟时间增长而下降,低温时效模拟时长为5h和10h时,激光蚀刻组下降更明显,激光蚀刻组与各粒径喷砂组存在统计学差异(P<0.05),维氏显微硬度随低温时效模拟时间增长变化不大,各组没有统计学差异(P>0.05)。  5. 激光蚀刻组的氧化锆陶瓷样品表面可见砂纸分级打磨后的划痕,并且充满了小凹痕,样品表面平滑的区域所占比例偏少,表面粗化现象明显,呈干涸状,喷砂处理的试件表面可以清楚地看到有因喷砂造成的缺陷,缺陷大小不一,其大小与喷砂粒的粒径大小有关,呈现不规则的峰谷状粗化现象,样品表面平滑区域比例较激光蚀刻组较多。  6. 激光蚀刻组和喷砂组表面处理后的氧化锆陶瓷在低温时效模拟处理之后,氧化锆试件的m相含量随着低温时效模拟时长增加而增加,其中激光蚀刻组中低温时效模拟时长为5h和10h的亚组m相氧化锆含量较相同低温时效模拟时长的喷砂组中m相含量有统计学差别(P<0.05)。而当低温时效模拟时长为15h时,不同表面处理方法处理的氧化锆陶瓷样品M相含量虽然增加,但是各亚组之间没有统计学差异(P>0.05)。  结论:  1. 微波烧结和常规烧结后的氧化锆陶瓷在低温时效模拟后m相的含量明显增加同时三点抗弯强度下降.  2. 在低温时效模拟化时长相同时,微波烧结后的样品与常规烧结氧化锆样品m相的含量明显以及三点抗弯强度没有差异。  3. 临床上可以选用微波烧结作为烧结牙科用氧化锆陶瓷的烧结方法之一。  4. 经过激光蚀刻和喷砂处理方法处理后的氧化锆在低温时效处理后m相的含量明显增加,各组其三点抗弯强度下降,维氏硬度没有差别。  5. 在5h和10h的低温时效模拟时长组中,激光蚀刻组m相的明显多于各粒径喷砂组,而激光蚀刻组得三点抗弯强度低于不同粒径的喷砂组。  6. 氧化锆的低温时效性可能会因为激光蚀刻处理氧化锆表面而增加。
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