1、二硅酸鋰玻璃陶瓷因其優(yōu)異的美學(xué)特性、適度的力學(xué)行為和成熟的加工工藝在臨床上被廣泛用于制作各種類型的修復(fù)體。然而瓷修復(fù)體一旦戴入口內(nèi)服役,與天然牙之間的磨損就不可避免,且其磨損行為是一個動態(tài)的長期存在的過程,磨損造成的材料結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的變化和累積,可能會造成修復(fù)體崩瓷和折裂,最終導(dǎo)致修復(fù)失敗。因此,有關(guān)齒科陶瓷材料磨損行為的研究已成為近年來口腔修復(fù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。
由于健康人類離體牙的來源有限,有學(xué)者曾使用牛牙釉質(zhì)同齒科陶瓷材
2、料配副進(jìn)行體外磨損實驗,以研究天然牙與修復(fù)體的磨損行為。另外,對瓷修復(fù)體表面研磨、拋光及上釉處理后的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),修復(fù)體的表面狀態(tài)與其磨損行為關(guān)系密切。但以往的磨損實驗大多為某一特定時間節(jié)點(diǎn)的磨損性能比較,而對瓷修復(fù)體在口內(nèi)長期服役的動態(tài)磨損行為過程則缺乏系統(tǒng)的研究。
經(jīng)典摩擦學(xué)理論認(rèn)為,一對摩擦副的動態(tài)磨損行為具有時間依賴性,即在不同的磨損階段有不同的磨損表現(xiàn)。因此,要全面科學(xué)的研究瓷修復(fù)體和牙釉質(zhì)的咀嚼磨損狀況,就必須研究
3、其動態(tài)磨損行為及其相應(yīng)的微觀磨損機(jī)制。
研究目的:
研究牛牙釉質(zhì)和二硅酸鋰玻璃陶瓷的動態(tài)磨損行為及其相應(yīng)的微觀磨損機(jī)制,分析研磨和拋光對二硅酸鋰玻璃陶瓷動態(tài)磨損行為的影響,為臨床合理選擇和處理瓷修復(fù)體、防止對頜天然牙的過度磨損提供實驗參考數(shù)據(jù)。
研究方法:
1、牛牙釉質(zhì)和人牙釉質(zhì)的力學(xué)性能及微觀形貌比較:利用納米壓入測試儀比較人牙釉質(zhì)與牛牙釉質(zhì)的硬度及彈性模量,用掃描電鏡觀察人牙釉質(zhì)和牛牙釉質(zhì)的微
4、觀形貌。
2、牛牙釉質(zhì)和二硅酸鋰玻璃陶瓷的動態(tài)磨損行為研究:將二硅酸鋰玻璃陶瓷和牛牙釉質(zhì)分別與二硅酸鋰玻璃陶瓷配副,在摩擦磨損實驗機(jī)上進(jìn)行54萬次磨損循環(huán),選取10個循環(huán)節(jié)點(diǎn),測量試件在各節(jié)點(diǎn)的高度損失量和磨損速率,繪制磨損量和磨損速率曲線。
3、牛牙釉質(zhì)和二硅酸鋰玻璃陶瓷動態(tài)磨損行為的微觀機(jī)制研究:根據(jù)實驗獲得的磨損曲線劃分的不同磨損階段,另制備相應(yīng)的牛牙釉質(zhì)和二硅酸鋰玻璃陶瓷試件,磨損至相應(yīng)的磨損階段后,利用三維
5、形貌儀和掃描電鏡,分析不同磨損階段各組試件的表面大體形貌、表面粗糙度和微觀形貌。
4、研磨和拋光對二硅酸鋰玻璃陶瓷動態(tài)磨損行為的影響:對二硅酸鋰玻璃陶瓷試件進(jìn)行研磨和拋光處理后,分別歸入研磨組和拋光組,進(jìn)行102萬次磨損循環(huán),選取16個循環(huán)節(jié)點(diǎn),測量試件在各節(jié)點(diǎn)的高度損失量和磨損速率,繪制磨損量和磨損速率曲線。
5、研磨和拋光對二硅酸鋰玻璃陶瓷動態(tài)磨損行為微觀機(jī)制的影響:根據(jù)實驗獲得的磨損曲線劃分的不同磨損階段,另制
6、備相應(yīng)的研磨組和拋光組二硅酸鋰玻璃陶瓷試件,磨損至相應(yīng)的磨損階段后,利用三維形貌儀和掃描電鏡,分析不同磨損階段各組試件的表面大體形貌、表面粗糙度和微觀形貌。
研究結(jié)果:
1、牛牙釉質(zhì)的硬度值和彈性模量值分別為(3.33±0.19)GPa和(79.51±3.56) GPa,與人牙釉質(zhì)硬度值(3.92±0.20)GPa和彈性模量值(93.45±4.75)GPa較為接近;微觀形貌顯示牛牙釉質(zhì)和人牙釉質(zhì)均以釉柱為基本組成單位
7、。
2、牛牙釉質(zhì)和二硅酸鋰玻璃陶瓷的磨損行為在本實驗條件下均表現(xiàn)出時間依賴性。牛牙釉質(zhì)磨損曲線:0~22萬轉(zhuǎn)次為“跑合期”,磨損速率較快;22~38萬轉(zhuǎn)次為“穩(wěn)定磨損期”,磨損速率較低;38~54萬轉(zhuǎn)次為“劇烈磨損期”,磨損速率加快;二硅酸鋰玻璃陶瓷磨損曲線:0~6萬轉(zhuǎn)次為“跑合期”,磨損速率較快;6~54萬轉(zhuǎn)次為“穩(wěn)定磨損期”,磨損速率維持在較低水平。54萬次循環(huán)中各節(jié)點(diǎn)的的磨損量牛牙釉質(zhì)均顯著大于二硅酸鋰玻璃陶瓷。
8、 3、牛牙釉質(zhì)的表面粗糙度隨“跑合期”→“穩(wěn)定磨損期”→“劇烈磨損期”的磨損進(jìn)程呈現(xiàn)出“增大→減小→再增大”的趨勢,微觀形貌呈現(xiàn)出“寬大的犁溝狀磨痕→磨痕消失散在剝脫→凹凸不平大塊剝落”的趨勢。二硅酸鋰玻璃陶瓷的表面粗糙度隨“跑合期”→“穩(wěn)定磨損期”的磨損進(jìn)程呈現(xiàn)出“增大→減小”的趨勢,微觀形貌呈現(xiàn)出“密集深犁溝狀磨痕→均勻平坦”的趨勢。各相同磨損期的表面粗糙度值牛牙釉質(zhì)均顯著大于二硅酸鋰玻璃陶瓷。
4、研磨組和拋光組二硅酸
9、鋰玻璃陶瓷的動態(tài)磨損行為均表現(xiàn)出時間依賴性。研磨組磨損曲線:0~14萬轉(zhuǎn)次為“跑合期”,磨損速率快;14~102萬轉(zhuǎn)次為“穩(wěn)定磨損期”,磨損速率慢;拋光組磨損曲線:0~6萬轉(zhuǎn)次為“跑合期”,磨損速率快;6~102萬轉(zhuǎn)次為“穩(wěn)定磨損期”,磨損速率慢;每對摩擦副上下試件的磨損曲線均相互適應(yīng)和類似。102萬次循環(huán)后中各節(jié)點(diǎn)的磨損量研磨組均顯著大于拋光組。
5、研磨組和拋光組二硅酸鋰玻璃陶瓷試件的表面粗糙度隨“跑合期”→“穩(wěn)定磨損期”
10、磨損進(jìn)程呈現(xiàn)出“增大→減小”的趨勢,研磨組的表面粗糙度Sa值大于拋光組;微觀形貌呈現(xiàn)出“密集深大→稀疏較淺”的犁溝狀磨痕,研磨組磨痕較拋光組更為密集深大。
結(jié)論:
1、牛牙釉質(zhì)和人牙釉質(zhì)的力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)相近,加之尺寸大、來源廣、加工方便,是人牙釉質(zhì)用于體外磨損實驗的較佳替代品。
2、在54萬次磨損循環(huán)中,牛牙釉質(zhì)試件呈現(xiàn)出“跑合期”、“穩(wěn)定磨損期”、“劇烈磨損期”三個特征性磨損階段,二硅酸鋰玻璃陶瓷呈現(xiàn)
11、出“跑合期”、“穩(wěn)定磨損期”兩個特征性磨損階段,兩種材料的表面粗糙度及微觀形貌也顯示出與宏觀磨損曲線相對應(yīng)的動態(tài)演化規(guī)律,表明其磨損行為均符合摩擦學(xué)動態(tài)磨損規(guī)律。
3、相較于對頜為同材料修復(fù)體,二硅酸鋰玻璃陶瓷與對頜天然牙會產(chǎn)生較大磨損量和較快的磨損速率,因此臨床上應(yīng)注意防止對頜天然牙的過度磨損。
4、表面處理主要影響材料磨損過程中的“跑合期”,拋光較研磨可以有效降低二硅酸鋰玻璃陶瓷的表面粗糙度和磨損量,縮短“跑合期
評論
0/150
提交評論