Obróbka powierzchniowa i klejenie cyrkonu

Ceramika z cyrkonu dentystycznego ma dobre właściwości fizyczne i chemiczne i jest szeroko stosowana w dziedzinie jamy ustnej. Jednak długoterminowe efekty uzupełnień z tlenku cyrkonu nie są tak dobre, jak w przypadku uzupełnień metalowo-ceramicznych. Powikłania często pojawiają się jako słaba retencja. Jest to szczególnie ważne w przypadkach, gdy preparat ma krótki łącznik. Struktura tlenku cyrkonu jest stabilna i nie wiąże się chemicznie ze spoiwem. Konwencjonalne metody wiązania ceramiki na bazie krzemu nie osiągają pożądanej siły wiązania, zwiększając tym samym tlenek cyrkonu i żywicę. Siła wiązania stała się gorącym tematem badań w tym roku.

Charakterystyka ceramiki cyrkonowej

Analiza META wykazała, że w przypadku odbudowy pełnoceramicznej 5-letnia częstość występowania pęknięć hartowanego szkła z rdzeniem ceramicznym wynosiła 8,0%, a ceramika z tlenku glinu z izolacją ze szkła miała wyższy współczynnik pęknięć 12,9%, jądro cyrkonu . Najlepsza jest stabilność, z 5-letnim wskaźnikiem niepowodzenia na poziomie 1,9%. Dzięki zastosowaniu klinicznemu i rozwojowi estetycznej odbudowy, w ciągu ostatnich 10-15 lat badania nad materiałami całkowicie ceramicznymi stopniowo koncentrowały się na poprawie ich właściwości mechanicznych. Ceramika na bazie tlenku cyrkonu jest preferowana ze względu na jej silną wytrzymałość mechaniczną i dobrą biokompatybilność.

Tlenek cyrkonu ma trzy formy krystaliczne: fazę jednoskośną w niskich temperaturach, fazę tetragonalną w temperaturach powyżej 1170 ° C i fazę sześcienną w temperaturze powyżej 2370 ° C. Wraz ze spadkiem temperatury tlenek cyrkonu będzie miał wzrost objętości o 3% do 4% . Tej ekspansji objętości towarzyszy duże naprężenie wewnętrzne, które ostatecznie prowadzi do pękania. W tlenku cyrkonu (Y-TZP) stabilizowanej itrem w fazie tetragonalnej można wytworzyć metastabilną fazę tetragonalną przez dodanie 2-3% molowych tlenku itru, zapewniając w ten sposób względną stabilność tlenku cyrkonu. Gdy naprężenia są przykładane do tlenku cyrkonu i powstają pęknięcia, kryształy wokół i w pobliżu pęknięcia są przekształcane z fazy t w fazę m, a objętość jest powiększana podczas generowania naprężenia, które jest równoważone przez naprężenia generowane przez pęknięcie, zwiększając tym samym wytrzymałość tlenku cyrkonu. Badania wykazały, że Y-TZP ma odporność na kruche pękanie 5-10 MPa / m / 2 i wytrzymałość na zginanie 900-1400 MPa, co jest równoważne dwukrotności materiału na bazie tlenku glinu i trzykrotności materiału na bazie dwukrzemianu litu. Obciążenie statyczne Może wytrzymać siłę 2000N. Ponadto Y - TZP nie zawiera składnika szklanego i nie powoduje rozkładu i ochrony przed pękaniem struktury szkła ze względu na reakcję wilgoci i szkła w ślinie.

metoda i zasada obróbki powierzchni tlenkiem cyrkonu

Metody obróbki powierzchni tlenkiem cyrkonu są podzielone na metody mechaniczne i metody chemiczne. Obróbka mechaniczna odnosi się do szorstkowania powierzchni wiążącej za pomocą środków fizycznych, zwiększając pole powierzchni wiązania i siłę mocowania mechanicznego. Metoda chemiczna odnosi się do zmiany właściwości powierzchni cyrkonu poprzez zastosowanie niektórych środków chemicznych w celu wzmocnienia wiązania.

1. Technologia wytrawiania selektywnego

Jest to nowa technologia zwiększająca chropowatość powierzchni porcelany cyrkonowej. Zasada polega na powleczeniu specjalnego szkła krzemianowego na powierzchni cyrkonu, a następnie podgrzaniu go do temperatury powyżej 750 ° C w celu stopienia powłoki szklanej i podążania za granicą ziaren cyrkonu. Dyfuzja w regionie sprzyja przesuwaniu się i rozłupywaniu ziaren na powierzchni cyrkonu. Następnie jest dalej trawiony kwasem fluorowodorowym, aby utworzyć trójwymiarową strukturę sieci porów międzykrystalicznych, ułatwiając w ten sposób mechaniczne włączenie kleju do pustych przestrzeni i zwiększając siłę wiązania żywicy ceramicznej.

Badania Casucciego i in. pokazują, że chropowatość powierzchni tlenku cyrkonu poddanego tej technice jest większa niż powierzchni poddanych obróbce piaskowaniem i kwasem fluorowodorowym.

2. trawienie kwasem

2.1 trawienie kwasem fluorowodorowym

Kwas fluorowodorowy jest powszechnie stosowanym środkiem trawiącym na bazie kwasu ceramicznego w celu zwiększenia mechanicznej siły łączącej żywicę i porcelanę przez rozpuszczenie matrycy szklanej w materiale ceramicznym. Ponieważ ceramika cyrkonowa nie zawiera matrycy szklanej, uważa się, że kwas fluorowodorowy jest nieskuteczny dla tlenku cyrkonu. Jednak niektórzy uczeni odkryli, że trawienie kwasem fluorowodorowym powoduje, że cząstki powierzchniowe porcelany są mniejsze, a szczelina cząstkowa wzrasta, ale klej nie wchodzi w szczelinę ziarna.

2.2 trawienie kwaśnym roztworem gorącego kwasu

Zasada tej technologii polega na selektywnym wytrawianiu i rozpuszczaniu nieregularnych wysokoenergetycznych atomów na powierzchni tlenku cyrkonu po podgrzaniu mocnym kwasem i tworzeniu trójwymiarowej struktury powierzchni o dużej liczbie porów, co zapewnia dobrą mechaniczną siłę retencji do klejenia żywicy cyrkonowo-ceramicznej. Casucci i in. użyto HCL i Fe2CI3 jako środków trawiących kwas i wytrawiono w 100 ° C przez 30 minut. Wyniki pokazały, że siła wiązania była znacznie wyższa niż w grupie kontrolnej. W niektórych badaniach stosowano mieszaninę HF i HNO3, mieszaninę H2SO4 i HF i HNO3, mieszaninę H2SO4 i (NH4) 2SO4 w celu ogrzania do 100 ° C kwaśnego tlenku cyrkonu przez 30 minut. Wyniki porównania pokazują, że siła wiązania grupy obróbki piaskowania jest znacznie poprawiona. Nie było znaczącej różnicy między różnymi kwasami (P> 0,05). Można zauważyć, że metoda obróbki powierzchniowej kwaśnego trawienia w roztworze gorącego kwasu może skutecznie zszorstkować powierzchnię porcelany cyrkonowej i znacząco poprawić siłę wiązania żywicy porcelanowej

3 obróbka mechaniczna

3.1 polerowanie mechaniczne

Szlifowanie mechaniczne to operacja często wykonywana podczas procesu ceramicznego dopasowywania korony. Niektórzy uczeni uważają, że kliniczny proces mielenia utworzy resztkowe naprężenia rozciągające, przyspieszy starzenie odbudowy, a tym samym wpłynie na żywotność odbudowy. Chen Yingying i inne badania wykazały, że mielenie powoduje spadek stabilności ceramiki, podczas gdy polerowanie i glazurowanie mają wpływ na hamowanie starzenia się ceramiki.

3.2 Technologia piaskowania tlenkiem glinu

Wydmuchiwanie cząstek tlenku glinu może zwiększyć chropowatość i czystość ceramicznej powierzchni tlenku cyrkonu, zwiększając w ten sposób mechaniczną retencję między blokiem ceramicznym a zębem i może być połączone z fosforanem 10-metakryloiloksyfosfazylu (MDP). Materiał wiążący żywicę monomeru kwasu fosforowego wiąże się chemicznie, aby zwiększyć przyczepność między tlenkiem cyrkonu a zębem. Guazzato i in. stwierdzili, że oczyszczanie powietrzem ma najmniejsze defekty na powierzchni tlenku cyrkonu w porównaniu z tarczami szlifierskimi i wiertłami, i ma najlepszy wpływ na długotrwałe stosowanie uzupełnień z tlenku cyrkonu. Przy doborze wielkości cząstek tlenku glinu użyto 120, 80, 40 pm cząstek Al2O3. Wyniki obróbki strumieniowej tlenkiem cyrkonu przy ciśnieniu 0,4 MPa przez 20 s wykazały brak znaczącej różnicy w powierzchni ceramicznej grup do obróbki cząstek 120 i 80 μm. Wszystkie są poniżej grupy 40 μm.

Wyniki kilku badaczy nie są takie same. Yan Haixin i inne badania wykazały, że chociaż obróbka piaskowaniem zwiększa chropowatość powierzchni, nie zwiększa efektu wiązania. Powód tego pozostaje do potwierdzenia.

3.3 Technologia trawienia laserowego

Trawienie laserowe odnosi się do napromieniowania ceramiki cyrkonowej laserem wysokoenergetycznym w celu spowodowania stopienia i ponownego hartowania powierzchni w celu utworzenia rozproszonych małych jamek w celu zwiększenia mechanicznej siły blokującej tlenku cyrkonu i żywicy. Powszechnie stosowane lasery to laser Er: YAG, laser Nd: YAG i laser na dwutlenek węgla (CO2).

Ma Yonggang i inne badania potwierdziły, że wytrzymałość na ścinanie tych trzech ceramik poddanych obróbce laserowej była znacznie wyższa niż w grupie kontrolnej, a różnica między tymi trzema nie była istotna statystycznie. Trawienie laserowe ma znaczący wpływ na poprawę siły wiązania ceramiki i żywicy. Jednak ta technika nie ma znaczącego wpływu na poprawę trwałości wiązania. Przyczepność wytrawionej laserowo ceramiki cyrkonowej i części testowej związanej żywicą po starzeniu przez 6 miesięcy jest znacznie zmniejszona.

3.4 Obróbka powierzchniowa NobelBond

NobelBond to nowa technologia obróbki powierzchni ceramicznych, stosowana w ostatnich latach do klejenia powierzchni tlenku cyrkonu. Zasada polega na tym, że powierzchnia wstępnie spieczonego lub całkowicie spiekanego rusztowania z tlenku cyrkonu po cięciu jest pokryta zawiesiną zawierającą proszek tlenku cyrkonu i środek porotwórczy, a po spiekaniu powstające pory rozkładają się tworząc pory na powierzchni cyrkonu.

Phark i in. porównano wytrzymałość na ścinanie tlenku cyrkonu po obróbce strumieniowo-ściernej NobelBondem. Wyniki pokazują, że ta pierwsza ma wysoką wytrzymałość na ścinanie natychmiast po starzeniu, a druga ma wytrzymałość na ścinanie po starzeniu w sztucznym cyklu termicznym. Znacznie spadł. Jednocześnie powierzchnia porcelany cyrkonowej poddanej obróbce za pomocą NobelBond nie musi być piaskowana. Ponieważ technologia jest nowsza, ocena efektów wymaga dalszej weryfikacji.