Обработка поверхности и склеивание диоксида циркония

Керамика из диоксида циркония имеет хорошие физические и химические свойства и широко используется в области полости рта. Однако долгосрочные эффекты реставраций из диоксида циркония не так хороши, как у металлокерамических реставраций. Осложнения часто проявляются как плохое удержание. Это особенно верно в тех случаях, когда препарат имеет короткий абатмент. Структура диоксида циркония является стабильной и не имеет химической связи со связующим. Обычные способы склеивания керамики на основе кремния не достигают желаемой прочности склеивания, увеличивая тем самым содержание оксида циркония и смолы. Сила сцепления стала горячей темой исследований в этом году.

Характеристики циркониевой керамики

МЕТА-анализ показал, что при цельнокерамической реставрации 5-летняя частота возникновения излома из закаленного стеклокерамического сердечника составляла 8,0%, а стеклокерамическая глиноземная керамика имела более высокий уровень разрушения - 12,9%, ядро из диоксида циркония. , Стабильность самая лучшая, 5-летняя частота отказов составляет 1,9%. С клиническим применением и развитием эстетической реставрации, в последние 10-15 лет, исследования цельнокерамических материалов постепенно сосредоточились на улучшении его механических свойств. Керамика на основе оксида циркония отличается высокой механической прочностью и хорошей биосовместимостью.

Оксид циркония имеет три кристаллические формы: моноклинную фазу при низких температурах, тетрагональную фазу при температурах выше 1170 ° С и кубическую фазу при температуре выше 2370 ° С. По мере снижения температуры диоксид циркония будет иметь объемное расширение от 3% до 4%. , Это расширение объема сопровождается большим внутренним напряжением, которое в конечном итоге приводит к растрескиванию. В диоксиде циркония, стабилизированном иттрием (Y-TZP), метастабильная тетрагональная фаза может быть образована добавлением 2-3 мол.% Оксида иттрия, тем самым обеспечивая относительную стабильность диоксида циркония. Когда на диоксид циркония накладывается напряжение, и образуются трещины, кристаллы вокруг и около трещины преобразуются из t-фазы в m-фазу, и объем увеличивается при генерировании напряжения, которое компенсируется напряжением, создаваемым трещиной, увеличивая тем самым прочность оксида циркония. Исследования показали, что вязкость разрушения Y-TZP составляет 5-10 МПа / м / 2, а прочность на изгиб 900-1400 МПа, что эквивалентно удвоенному материалу на основе оксида алюминия и трехкратному материалу на основе дисиликата лития. Статическая нагрузка выдерживает силу 2000 Н. Кроме того, Y - TZP не содержит стеклянный компонент и не вызывает разложения и защиты от трещин стеклянной структуры из-за реакции между влагой и стеклом в слюне.

способ и принцип обработки поверхности диоксидом циркония

Методы обработки поверхности оксида циркония подразделяются на механические и химические. Под механической обработкой понимается шероховатость поверхности склеивания физическими средствами, увеличение площади поверхности склеивания и силы механического соединения. Химический метод относится к изменению свойств поверхности циркония с использованием некоторых химических агентов для улучшения связывания.

1. Технология селективного травления

Это новая технология для увеличения шероховатости поверхности циркониевого фарфора. Принцип состоит в том, чтобы нанести специальное силикатное стекло на поверхность циркония, а затем нагреть его до температуры выше 750 ° С, чтобы расплавить стеклянное покрытие и следовать границам зерен диоксида циркония. Диффузия в области способствует скольжению и расщеплению зерен на поверхности диоксида циркония. Затем он дополнительно подвергается травлению плавиковой кислотой, образуя трехмерную сетчатую структуру межзеренных пор, облегчая тем самым механическое включение адгезива в пустоты и увеличивая прочность сцепления керамической смолы.

Исследования Casucci et al. показывают, что шероховатость поверхности оксида циркония, обработанного этим способом, выше, чем шероховатости поверхностей, обработанных пескоструйной обработкой и плавиковой кислотой.

2. кислотное травление

2.1 Фтористоводородная кислота травления

Фтористоводородная кислота - это обычно используемый керамический травитель для увеличения механической силы прилегания между смолой и фарфором путем растворения стеклянной матрицы в керамическом материале. Поскольку керамика из диоксида циркония не содержит стеклянную матрицу, считается, что плавиковая кислота неэффективна для диоксида циркония. Тем не менее, некоторые ученые обнаружили, что травление плавиковой кислотой приводит к уменьшению поверхностных частиц фарфора и увеличению зазора между частицами, но адгезив не попадает в зазор между зернами.

2.2 Горячий кислотный раствор кислотного травления

Принцип этой технологии заключается в избирательном травлении и растворении нерегулярных высокоэнергетических атомов на поверхности диоксида циркония после нагревания с сильной кислотой и формировании трехмерной поверхностной структуры с большим количеством пор, которая обеспечивает хорошую механическую силу удержания. для связывания цирконий-керамическая смола. Casucci et al. использовали HCL и Fe2Cl3 в качестве кислотных травителей и протравливали при 100 ° С в течение 30 мин. Результаты показали, что прочность связи была значительно выше, чем у контрольной группы. В некоторых исследованиях использовалась смесь HF и HNO3, смесь H2SO4 и HF и HNO3, смесь H2SO4 и (NH4) 2SO4 для нагревания до 100 ° С кислого диоксида циркония в течение 30 мин. Результаты сравнения показывают, что прочность сцепления группы обработки пескоструйной обработкой значительно улучшена. Не было значительной разницы между различными кислотами (P> 0,05). Можно видеть, что метод обработки поверхности кислотного травления в горячем кислотном растворе может эффективно придать шероховатость поверхности циркониевого фарфора и значительно улучшить прочность сцепления фарфоровой смолы

3 механическая обработка

3.1 механическая полировка

Механическое шлифование - это операция, часто выполняемая в процессе цельнокерамической подгонки коронки. Некоторые ученые считают, что процесс клинического измельчения будет формировать остаточное растягивающее напряжение, ускорять старение реставрации и, таким образом, влиять на срок службы реставрации. Чэнь Иньин и другие исследователи обнаружили, что шлифование снижает стабильность керамики, а полировка и остекление препятствуют старению керамики.

3.2 Технология производства глинозема

Струйная очистка частиц оксида алюминия может повысить шероховатость и чистоту поверхности керамики из диоксида циркония, тем самым увеличив механическое удержание между керамическим блоком и зубом, и может быть объединена с 10-метакрилоилоксифосфазилфосфатом (MDP). Смоляной связующий материал мономера фосфорной кислоты химически связывается для увеличения адгезии между диоксидом циркония и зубом. Guazzato et al. Установлено, что воздушная обработка имеет наименьшее количество дефектов на поверхности из диоксида циркония по сравнению с шлифовальными кругами и борами, и она наилучшим образом влияет на длительное использование реставраций из диоксида циркония. При выборе размера частиц оксида алюминия использовали частицы Al2O3 120, 80, 40 мкм. Результаты струйной обработки диоксидом циркония при 0,4 МПа в течение 20 с не показали значительного различия в керамической поверхности групп обработки частиц размером 120 и 80 мкм. И все они ниже 40 мкм группы.

Результаты нескольких исследователей не совпадают. Ян Хайсинь и другие исследования обнаружили, что, хотя пескоструйная обработка увеличивает шероховатость поверхности, она не усиливает эффект связывания. Причина этого еще предстоит подтвердить.

3.3 технология лазерного травления

Лазерное травление относится к облучению циркониевой керамики высокоэнергетическим лазером, чтобы вызвать плавление и повторное закалку поверхности с образованием рассеянных маленьких ямок, чтобы увеличить механическое усилие фиксации диоксида циркония и смолы. Обычно используемыми лазерами являются Er: YAG-лазер, Nd: YAG-лазер и диоксид углерода (CO2).

Ма Юнган и другие исследования подтвердили, что прочность на сдвиг этих трех керамик, обработанных лазером, была значительно выше, чем в контрольной группе, и разница между ними не была статистически значимой. Лазерное травление оказывает существенное влияние на улучшение прочности соединения между керамикой и смолой. Тем не менее, этот метод не оказывает существенного влияния на улучшение прочности соединения. Адгезия протравленного лазером диоксида циркония и связанного смолой образца после старения в течение 6 месяцев значительно снижается.

3.4 Обработка поверхности NobelBond

NobelBond - это новая технология обработки керамической поверхности, которая в последние годы используется для склеивания поверхностей из диоксида циркония. Принцип состоит в том, что поверхность предварительно спеченного или полностью спеченного каркаса из диоксида циркония после резки покрывается суспензией, содержащей порошок диоксида циркония и порообразователь, и после спекания порообразование разлагается с образованием пор на поверхности циркония.

Phark et al. сравнил прочность на сдвиг циркония после NobelBond и пескоструйной обработки. Результаты показывают, что первый обладает высокой прочностью на сдвиг сразу после старения, а второй, а второй имеет прочность на сдвиг после искусственного термического старения. Выпало значительно. В то же время поверхность циркониевого фарфора, обработанная NobelBond, не нуждается в пескоструйной обработке. Поскольку технология более новая, оценка эффекта требует дальнейшей проверки.