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目的:氧化锆,特别是钇稳定的四方氧化锆多晶体(Y-TZP),因其良好的机械强度和韧性成为全瓷修复体的核心材料。然而,单体或多体结构的氧化锆需要饰面瓷(VC)涂层,以实现良好的美学效果。研究报道了氧化锆的各种表面处理方法,以增强氧化锆与VC的粘结强度。在这些方法中,30-125μm粒径范围的Al2O3气载粒子喷砂、二氧化硅涂层、衬垫和氩等离子体处理可以单独或联合使用。然而,使氧化锆由四方晶相变为单斜晶相的气载粒子喷砂、衬垫和氩等离子体处理均降低了剪切结合强度(SBS)。Y-TZP基底具有优异的机械性能,但基底和饰面瓷之间粘结强度较差,临床常见饰面瓷碎裂,2-5年失败率为15%,5-10年失败率为21-23%。另一方面,仅由氧化锆制成的全瓷冠,其过大的硬度可能导致对颌牙磨损,且颜色单一,在临床中没有得到广泛的应用。针对造成对颌牙磨损的问题,选择合适的修复材料保持对颌牙正常功能和关节平衡是至关重要的。因此,寻找有效的处理方法,进行氧化锆表面涂层处理,降低其硬度,减少VC的碎裂,具有重大的临床意义。本实验的研究目的是:1.不同材料和两种表面涂层方法(喷枪喷涂和精细刷涂)对VC与氧化锆之间SBS的影响。2.加入不同比例VC(5 wt.%、10 wt.%、20 wt.%、30 wt.%),对氧化锆力学性能的影响。3.通过激光烧结在复合氧化锆表面制备一种新的涂层,改善VC与复合氧化锆之间的粘结强度。方法:1.为了评估两种表面涂层技术(喷枪喷涂和精细刷涂),采用计算机辅助设计与计算机辅助制造(CAD/CAM)技术对氧化锆圆盘进行切削,制备了80个预烧结氧化锆块,然后将其随机分为4个研究组,E60S组:E.max氧化铝颗粒<60μm喷枪喷涂组(n=20);E60P组:E.max氧化铝颗粒<60μm精细刷涂组(n=20);N60S组:Noritake Cerabien ZR氧化铝颗粒<60μm喷枪喷涂组(n=20);N60P组:Noritake Cerabien ZR氧化铝颗粒<60μm精细刷涂组(n=20)。使用喷枪喷涂或精细刷涂在氧化锆表面涂布釉料和氧化铝的混合物(<60μm)。进行表面粗糙度(Ra)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能量色散谱(EDS)和SBS测量(包括初始状态和人工老化状态,即在水中储存六个月)。2.为了评估新型复合氧化锆的力学性能,制备不同比例组成成分的氧化锆和饰面瓷样品共60个,分为实验组(5 wt.%、10 wt.%、20 wt.%和30 wt.%饰面瓷组)与对照组(n=12)。根据各组组成成分的比例,制备30g复合氧化锆材料(含5 wt.%、10 wt.%、20 wt.%和30 wt.%IPS e.max Ceram VC的部分稳定氧化锆粉末)。将其分别置于含有60g氧化锆球的聚苯乙烯容器中,250rpm条件下干燥研磨1小时,以确保混合均匀。然后,分别放入20×50 mm的矩形不锈钢模具中,使用金属粉末液压机,在70.65 MPa压力下干压成型1min。通过三点弯曲试验检测材料的抗弯曲强度,通过XRD和SEM进行物相分析和表面形貌分析。3.为了评估激光烧结对VC与复合氧化锆之间SBS的影响,制备了40个复合氧化锆样品并分为4个研究组:5 wt.%组、10 wt.%组、20 wt.%组及对照组。制备的样品经过充分烧结、清洗和干燥。所有样品均使用喷枪喷涂饰面瓷粉末,并通过CO2激光烧结进行表面处理。通过X线衍射(XRD)检测氧化锆表面的晶相变化,然后评估Ra、SBS和断裂模式。采用方差分析和Turkey检验进行统计学分析。结果:1.两种表面涂层技术的效果:Ra结果显示各组间的差异有统计学意义(P<0.001)。N60P组Ra值较高(5.71±0.20μm),在水中储存前后的SBS值分别为37.22±4.95 MPa和34.42±3.97 MPa。在初始状态和人工老化状态下,精细刷涂组的SBS均明显高于喷枪喷涂组。涂层方法和材料对VC和氧化锆之间的SBS有显著影响(P<0.001)。Ra与SBS显著相关(Spearman’s Rho=0.808;P<0.001)。2.复合氧化锆的力学性能试验:三点弯曲试验结果显示,对照组为556.89±7.72MPa,5 wt.%组为280.73±8.47 MPa,10 wt.%组为237.76±6.78 MPa,20 wt%组为119.71±8.99 MPa。单因素方差分析显示各组间差异均有统计学意义(P<0.001)。氧化锆-IPS e.max Ceram复合陶瓷的XRD图谱显示为钇四方氧化锆(PDF#-48-022)晶相。SEM显示,5 wt.%、10 wt.%、20 wt.%的复合陶瓷抛光面有细小气孔。3.激光处理样品的Ra结果显示各组之间具有显著性差异(P<0.01)。5 wt.%组Ra值最高(1.67±0.17μm),SBS值为29.10±2.18 MPa。实验组的SBS明显高于对照组(P<0.05)。Ra与SBS显著正相关(Pearson’s r=0.008,P<0.05)。断裂实验结果显示,与其他实验组相比,5 wt%组和10 wt%组的混合内聚断裂模式的比例更高。XRD分析结果表明,激光处理的复合材料样品和对照组样品均保持了四方晶相结构。结论:1.氧化锆与饰面瓷的粘结强度受材料、处理方法和粗糙度的显著影响。精细刷涂是一种有前景的新型表面处理方法,容易获得更粗糙的表面,从而提高与饰面瓷的粘结强度。2.在制备复合氧化锆的过程中,最重要的发现是复合氧化锆达到了全瓷冠的ISO(International Organization for Standardization)标准,可用于单冠修复。通过添加不同比例的饰面瓷粉末,保持了氧化锆四方晶相结构的完整性。3.激光烧结是另一种很有前景的快速表面处理方法,可以获得更粗糙的表面,从而提高复合氧化锆与饰面瓷的粘结强度。在临床应用中,激光烧结可以作为一种促进复合氧化锆/VC一体化的处理方法,减少与饰面瓷的剥离。