氧化鋯陶瓷因同時具備機械力學特性優(yōu)異、生物相容性良好、性質(zhì)穩(wěn)定、美學效果好等其他金屬和陶瓷不能同時具備的優(yōu)點,受到口腔界學者的關(guān)注,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于臨床牙冠部的修復、種植體和基臺的修復等。然而,其遠期修復效果不如金屬類修復體,臨床主要問題是固位力差。這主要是因為氧化鋯是一種惰性材料,表面含硅酸鹽很少,玻璃相很少,所以,它與牙齒的粘接效果差。為了解決這個問題,許多學者做了大量研究,主要是從改變氧化鋯陶瓷的表面性質(zhì)、增加表面粗糙度、研制更好的粘接劑等方面入手。
1.改變表面性質(zhì)
1.1上釉
上釉是將釉藥(一種低熔陶瓷)涂于氧化鋯陶瓷表面的一種方法。上釉之后的氧化鋯陶瓷表面是長石類陶瓷材料,可以用氫氟酸或硅烷偶聯(lián)劑處理。有研究表明,上釉聯(lián)合氫氟酸和硅烷偶聯(lián)化處理氧化鋯表面,可使氧化鋯與粘接劑的粘接效果大大提升。也有文獻報道,上釉后,氫氟酸處理組與噴砂組對氧化釔穩(wěn)定的四方相二氧化鋯與樹脂粘接劑的粘接強度相當。
由于這是最近提出的新技術(shù),所以,有關(guān)在氧化鋯陶瓷表面上釉后,氫氟酸處理表面對粘接效果影響的研究較少。
1.2硅涂層
硅涂層,即氧化鋯表面用硅覆蓋,使氧化鋯陶瓷能夠與粘接劑反應(yīng)形成化學鍵。硅涂層處理可增加氧化鋯陶瓷表面的親水性,可增加它的粘接耐久性。將硅涂層制備到氧化鋯表面的方法有化學摩擦法、溶膠-凝膠法、等離子噴涂法,其中,溶膠-凝膠法較另外兩類技術(shù)具有經(jīng)濟、操作簡單和獲得的粘接效果更強的優(yōu)勢。
1.3高壓噴涂偶聯(lián)劑
高壓噴涂偶聯(lián)劑是在壓力的作用下,將鋯瓷偶聯(lián)劑分散為細微霧滴,均勻分散于陶瓷表面。但是,不同鋯瓷偶聯(lián)劑的組成和物理化學性質(zhì)不同,這會影響二氧化鋯的粘接強度。王辰等首次將高壓噴涂技術(shù)應(yīng)用于口腔修復學,他研究了在不同氣體壓力噴涂下,Cleafil Ceramic Primer和Z-PrimePlus兩種鋯瓷偶聯(lián)劑對二氧化鋯表面形貌和與樹脂粘接劑粘接強度的影響,結(jié)果顯示,高壓噴涂獲得的二氧化鋯表面粗糙度顯著高于低壓噴涂,Cleafil Ceramic Primer鋯瓷偶聯(lián)劑處理的抗剪切粘接力最高。但是,關(guān)于這項技術(shù)的研究很少,在粘接耐久性能方面尚無相關(guān)報道。
2.增加表面粗糙度
2.1氫氟酸或硅烷偶聯(lián)劑處理
氫氟酸能夠溶解玻璃相,破壞硅氧鍵,使硅酸鹽類陶瓷表面形成微溝和小孔,呈蜂窩狀結(jié)構(gòu),利于與粘接劑形成牢固的機械嵌合。但是二氧化鋯屬于非硅酸鹽類陶瓷,不能用氫氟酸形成此牢固的結(jié)合力,單獨使用氫氟酸蝕刻不適用于氧化鋯陶瓷的表面處理。但是,氧化鋯與其他材料的復合物可以用氫氟酸處理,如二氧化鋯增強型硅酸鋰陶瓷(ZLS),它表面有玻璃相的硅氧鍵,用氫氟酸處理可使表面變得更加粗糙,利于微機械固位力的形成。這是表面改性和增加表面粗糙度方法的結(jié)合使用。硅烷偶聯(lián)劑與氫氟酸相似,常作為硅酸鹽類陶瓷材料的表面處理劑,氧化鋯陶瓷是非極性表面,缺乏Si-OH基團,無法與傳統(tǒng)的硅烷偶聯(lián)劑形成化學鍵,所以粘接力差。
但是研究表明,硅烷偶聯(lián)劑聯(lián)合噴砂處理可以提高氧化鋯與樹脂之間的粘接強度,這也是表面改性和增加表面粗糙度方法的結(jié)合使用。
2.2噴砂
噴砂可去掉二氧化鋯陶瓷表面的玷污層,使表面變得粗糙,增加粘接面積,增加粘接力。許多研究表明,噴砂可以顯著提高陶瓷與樹脂之間的粘接強度和粘接耐久性。但是也有學者認為,噴砂產(chǎn)生的表面粗糙度與粘結(jié)強度和粘接耐久性無正相關(guān)關(guān)系。張紅等實驗也表明,噴砂對粘接強度的改善是有限的,對粘接耐久性無任何作用。但是,也有許多文獻表明,噴砂能夠引起陶瓷表面損傷,影響粘接效果,并有損二氧化鋯陶瓷的物理性能。綜合來看,噴砂的利大于弊,是臨床較肯定的表面處理方法之一。
2.3熱酸蝕
熱酸蝕技術(shù)是近年來才運用于二氧化鋯表面處理的新技術(shù),其作用方式在某種程度上類似于氫氟酸對硅酸鹽類陶瓷的作用。它通過提高氧化鋯與牙釉質(zhì)之間的粘接強度,獲得氧化鋯陶瓷與樹脂粘接劑間的穩(wěn)定的粘接耐久性,且對二氧化鋯的壓縮和撓曲強度無明顯影響。呂品等研究表明,經(jīng)熱酸蝕處理后的粘接強度遠高于經(jīng)噴砂處理后,且耐久性較好。但是,這項技術(shù)是否會對氧化鋯陶瓷的其他物理性質(zhì)造成影響,有待進一步研究。
2.4激光蝕刻
激光蝕刻是當激光光束照射材料表面時,材料吸收所傳導的光電能或光熱能后,發(fā)生受壓、熔化、蒸發(fā)或燃燒,形成破坑,以此來增加粘接效果。有研究顯示,經(jīng)激光蝕刻處理氧化鋯陶瓷表面之后,其粗糙度和抗剪切粘接強度增加。但是,關(guān)于其是否影響氧化鋯的機械性、抗老化性及耐疲勞性的研究較少。目前研究的激光有Nd:YAG激光、Er:YAG激光、光纖激光和水激光。
2.5選擇性滲透酸蝕
選擇性滲透酸蝕是利用高溫時氧化鋯顆粒之間的間隙增大,將熔融的玻璃滲透入顆粒之間,然后再用氫氟酸酸蝕,形成牢固的機械固位力。Casucci等研究發(fā)現(xiàn),與經(jīng)噴砂和氫氟酸處理氧化鋯表面比較時,選擇性滲透酸蝕處理更能夠增加氧化鋯陶瓷表面的粗糙度。許多研究顯示,經(jīng)選擇性滲透酸蝕處理后的氧化鋯陶瓷可與粘接劑獲得牢固的粘接力。
2.6電解蝕刻
電解蝕刻(EDM)是通過在電解質(zhì)溶液中的電火花腐蝕材料創(chuàng)造出想要的形狀。以前由于二氧化鋯是不良導電體,不可以用EDM處理。2010年,在Kucukturk和Cogun改良裝置后,EDM技術(shù)才應(yīng)用于二氧化鋯表面處理。Rona等在Kucukturk和Cogun的研究基礎(chǔ)上,將EDM裝置進一步改進,結(jié)果表明,經(jīng)改良的EDM裝置處理二氧化鋯表面后,粗糙度比噴砂和化學摩擦法硅涂層獲得的表面更加粗糙,且可獲得與雙固化樹脂粘接劑PanaviaF2.0間的更加牢固的粘接力,而且,這種技術(shù)對二氧化鋯的機械特性無影響。