表面处理对牙科陶瓷粘接强度的影响

黄沈涛

浙江大学医学院附属邵逸夫医院 310016

表面处理对牙科陶瓷粘接强度的影响

黄沈涛

浙江大学医学院附属邵逸夫医院 310016

全瓷修复体因其优良的美观效果及生物相容性等诸多优点，成为口腔修复的发展趋势之一。各类全瓷修复体通过黏结性树脂黏结于牙体表面，合理有效的瓷表面处理技术是影响瓷与树脂黏结的首要因素。本文就牙科陶瓷的几种表面处理方法做一综述。

陶瓷；粘接强度；表面处理方法

陶瓷作为一种新型的牙体缺损修复材料应用临床以来，在材料的研制、修复体的制作及临床操作等方面已得到了很大的发展。目前研制的陶瓷材料已具有优良的机械性能，正因为如此，提高全瓷修复体与牙体的粘接强度就成了全瓷修复成功与否的关键因素。全瓷修复体的粘接分别取决于树脂与牙体、陶瓷粘接两个方面，陶瓷的粘接主要依靠与树脂间的物理机械嵌合作用和化学粘接作用。目前临床使用的粘接材料通常分为传统的水门汀粘固材料和树脂类粘接材料两种。而树脂类粘接剂较传统水门汀类粘固剂稠度大，固化后本身强度高、水溶性低，具有极强的封闭作用，为修复体提供充足稳定的固位力，可增强陶瓷修复体的机械性能，同时提高全瓷修复体的使用寿命。临床上被广泛应用于全瓷修复体的粘接。强大的树脂粘接依赖于与陶瓷表面的微机械嵌合及化学结合作用，这就要求全瓷修复体表面粗糙且清洁，有足够的表面活性。有研究表明，瓷表面处理方法是影响瓷与树脂粘结的首要因素[1]，常规的处理方法主要有：硅烷偶联剂处理、酸蚀、喷砂、机械打磨、硅涂层或以上方式联合使用。

1.硅烷偶联剂

硅烷偶联剂是一类端基含有甲基丙烯酸酯的偶联剂。它最早用于复合树脂中无机填料的表面处理，以增强填料与树脂基质的结合。近年发现，在陶瓷表面涂布硅烷偶联剂后可以明显提高陶瓷与树脂类粘接剂的粘接强度，其作用机制为：①硅烷偶联剂在水解条件下形成的硅醇基团，能够和 SiO2表面的羟基缩合形成硅氧烷桥和副产物水，偶联剂分子中的羰基在上述缩合反应发生的同时形成氢键[2]；②硅烷偶联剂可以改善陶瓷表面与树脂的湿润性，进一步加强瓷和树脂之间的机械嵌合；③硅烷偶联剂可以在陶瓷和粘接剂之间形成稳定的Si- O- Si化学键[3]。

王迎捷等[4]比较瓷表面不同酸蚀状态下4种硅烷偶联剂对瓷和树脂之间黏接强度的影响，结果显示，偶联剂的种类和酸蚀处理方式对瓷和树脂之间的黏接强度均有显著影响，偶联剂种类与酸蚀方式之间也存在明显的交互效应。

2.酸蚀

酸蚀是目前应用最广泛的促进瓷和树脂黏结的手段，可使瓷表面产生多微孔结构从而直接提高了瓷与树脂的机械固位，此外，酸蚀还可减少微渗漏，增加微孔尺寸，并使瓷表面微裂隙底部变圆钝而减少应力集中。

氢氟酸被认为是对瓷最有效的酸蚀方法[5]，氢氟酸表面处理主要用于二氧化硅类陶瓷，其中的硅酸盐部分可被蚀刻，使表面粗糙化并得到合适的晶体结构，从而获得较好的黏接效果[6]，同时还可清洁黏结面，降低表面张力。扫描电子显微镜显示，氢氟酸处理后瓷表面形成许多深的微沟、微孔和典型的网格状结构（或称蜂窝状结构），在陶瓷表面呈不规则分布[7]。

目前处理全瓷修复体常用的酸蚀处理剂为5%～10%的氢氟酸[8]。Addison等[9]通过对氢氟酸浓度和酸蚀时间的研究得出用 5%或 10%氢氟酸酸蚀陶瓷45s或90s的处理方式最为合理；同时认为氢氟酸浓度越高，会使陶瓷的强度下降，酸蚀时间越长，瓷表面的粗糙度反而会降低。

由于氧化铝陶瓷和氧化锆陶瓷中玻璃基质含量很少，所以酸蚀对氧化铝瓷的侵蚀效果不如对硅酸盐陶瓷明显[10]；而对氧化锆涛瓷的粘结几乎没有促进作用。

3.喷砂

陶瓷表面喷砂处理是利用氧化铝砂粒在一定喷射压力下的机械打击作用使瓷表面凹凸不平，增大陶瓷表面粗度，增加粘接面积，从而有利于陶瓷与粘接剂的机械嵌合力的提高[11]。常用的喷砂条件一般是50um氧化铝砂粒，气压为0.4Pa。

Re等[12]探讨适合牙科氧化锆陶瓷黏结的表面处理方法发现，用1 10um氧化铝喷砂处理的氧化锆陶瓷的黏结强度最高。喷砂是适合牙科氧化锆陶瓷黏结的表面处理方法。

喷砂的压强和时间不宜过大、过长，过量的喷砂导致碎片的形成和大量陶瓷成分的丢失，会损害修复体的黏结边缘封闭性和适合性。Kern等[13]认为长石质陶瓷在喷砂时导致碎片的形成和大量陶瓷成分的丢失，影响修复体的边缘封闭性和适合性，因此对硅酸盐瓷粘结前处理不推荐使用喷砂。

4.机械打磨

机械打磨可以粗化瓷表面，但金刚砂车针的打磨程度不易控制，临床上较少单独使用，一般结合其他表面处理方法一起使用效果更佳。

5.硅涂层

牙科全瓷体系按主要成分不同可分为氧化铝基陶瓷、硅酸盐基陶瓷和氧化锆基陶瓷 3类。其中氧化铝基陶瓷和氧化锆基陶瓷由于特殊结构，表面缺乏Si—OH基团而无法与硅烷偶联剂形成化学键，通常需要在硅烷化处理前先利用硅涂层进行表面改性以获得良好的化学结合力[14]，改性的目的是为了增加陶瓷表面的Si-OH基团含量，从而使硅烷偶联剂的功效得以发挥，硅涂层结合硅烷偶联剂可以显著提高氧化锆基陶瓷和氧化铝基陶瓷与树脂的黏结强度[15]。

6.联合使用

对于不同的全瓷材料，需要不同的表面处理方法以获得最佳的黏结效果。如前所述，硅烷偶联剂确实能提高瓷和树脂之间的黏结强度，尤其是与氢氟酸酸蚀配合使用可以使黏结强度显著提高，并且可以缩短酸蚀时间，使黏结更加持久可靠。酸蚀、喷砂、硅烷偶联剂等表面处理都能提高硅酸盐瓷与树脂的粘结强度；但其中只有喷砂处理对氧化铝瓷和树脂的粘结强度有影响；而氧化锆瓷与化学固化树脂粘结时，各种表面处理方式间无显著性差异。

综上所述，表面处理可活化瓷表面，提高表面自由能，扩大黏结面积，增强瓷与树脂的黏结。目前常用的表面处理方式主要有机械打磨、喷砂、酸蚀、硅烷偶联剂处理、硅涂层及几种方法的联合使用等。由于各类陶瓷产品的成分和结构有差异，故选择瓷表面处理技术时也应当各有不同。

[1]Akova T，Aytutuldu N，Yoldas 0.The evaluation of dif ferent surface treatment methods for porcelain-composite b onding[J].Int J Adhes Adhes，2007，27（1）：20-25

[2]谭晓蕾，陈景景，邓爱停，沈卫.不同瓷表面处理对长石质可切削陶瓷黏结强度的影响.中国组织工程研究与临床康复，2011，15（8）：1425-1428

[3]王丹杨，陈吉华，王迎捷等.不同酸蚀处理对 IPS e.maxOR Press铸瓷与树脂水门汀黏结强度影响的研究[J].北京口腔医学，2 009，17（2）：69-71

[4]王迎捷，陈吉华，王辉.不同硅烷偶联剂对瓷和树脂之间黏接强度的影响[J].临床口腔医学杂志，2007，23（5）：285-287

[5]Kussano CM，Bonfante G，Batista JG，et al.Evaluation of shear bond strength of composite to porcelain accordin g to surface treatment.Braz Dent J，2003，14（2）：132-135

[6]李婷，章浙锋，周谧等.喷砂表面处理技术在口腔全瓷修复中的应用[J].国际口腔医学杂志，2010，37（2）：206-209

[7]于淑湘，陈吉华，周泽渊等.不同粗化处理后瓷表面微观结构的电镜研究[J].中国美容医学，2007，16（3）：391-393

[8]Della Bona A，Donassollo TA，Demarco FF，et al.Chara cterization and surface treatment effects on topography of a glass-infiltrated alumina/zirconia-reinforced ceramic.D ent Mater，2007，23（6）：769-775

[9]Addison O，Marquis PM，Fleming GJ.The impact of hydr ofluoric acid surface treatments on the performance of a p orcelain laminate restorative material[J].Dent Mater，2007，23：46l-468

[10]Amliya W，Oden A，Yaman P，Dennison JP，Rzzoog ME.S hear bond strength of a resin cement to densely sintered h igh-purity alumina with various surface conditions.Acta Od ontol Scand，1998，56：9-13

[11]Addison O，Fleming GJ.The influence of cement lute， thermocycling and surface preparation on the strength of a porcelain laminate veneering material.Dent Mater，2004，20（3）：286-292

[12]Re D，Augusti D，Sailer I，et al.The effect of surf ace treatment on the adhesion of resin cements to Y-TZP[J]. Eur J Esthet Dent，2008，3（2）：186-196

[13]Kern M，Thomspon VP.Sandblasting and silica coating of glass-infiltrated alumina ceramic：Volumeloss，morpholo gy，and changes in surface composition.J Prosthet Dent，199 4，71（5）：453-461

[14]Atsu SS，Kilicarslan MA，Kucukesmen HC，et al.Effec t of zirconium-oxide ceramic surface treatments on the bon d strength to adhesive resin.J Prosthet Dent，2006，95（6）：430-436

[15]Amaral R，Ozcan M，Bottino MA.Microtensile bond str ength of a resin cement to glass infiltrated zirconia-rein forced ceramic：the effect of surface conditioning.Dent Mat er，2006，22（3）：283-290

The effect of surface treatments on the bonding strength of dental ceramics

All porcelain restoration is widely used in dentistry for its good esthetic character and biocompatibi lity and becomes the trend of development of prosthodontics.All porcelain restoration uses composite resin adhesive to teeth，and the reasonable and valid surface treatment techniques of porcelain materials are the first important e lement between porcelains and resins.In this paper，several surface treatment methods of dental ceramics were revie wed.

ceramics；bonding strength；surface treatment methods

R174

A

1672-5018（2017）02-004-2