[含钛合金及Ｎｉ－Ｃｒ合金与瓷粉结合强度的实验研究] 哪一种合金与瓷粉不产生结合

　　[摘要]目的：研究含钛合金(4％～6％)[熔附HeraCeramJC瓷粉(A1组)和Vita瓷粉(A2组)]、HeraCeram公司的Ni－cr合金[熔附HeraCeramJC瓷粉(B1组)和Vita瓷粉(B2组)]及西北有色金属厂的Ni－cr合金[熔附HeraCeramJC瓷粉(C1组)和Vita瓷粉(C2组)]的金一瓷结合强度，为临床工作提供参考。方法：运用三点弯曲法对各组的金－瓷结合强度进行测试，并对金－瓷结合界面进行电镜观察分析。结果：电镜显示各组瓷粉均与金属基体结合紧密，无明显气泡、中间层等缺陷。结合强度：A1组：(41.08±2.98)MPa，B1组：(46.05±3.16)MPa，C1组：(44.04±3.69)Mpa；A2组：(42.29±3.38)MPa，B2组：(42.05±3.26)MPa，C2组：(47.47±2.92)MPa。①HeraCeramJC瓷粉与3种合金结合的结合强度比较：B1＞A1(P＜0.05)：B1＞C1、C1＞A1(P＞0.05)。②Vita瓷粉与3种合金结合的结合强度比较：C2＞A2、C2＞B2(P＜0.05)；A2＞B2(P＞0.05)。结论：本实验表明I临床常用的3种非贵合金与瓷粉的金一瓷结合强度均大于ISO所要求的基本值25MPa，但各组间还存在一定差异为临床工作中根据患者的具体情况选择合适的烤瓷修复基底材料和瓷粉提供实验依据。
　　[关键词]合金；结合强度；三点弯曲测试
　　[中图分类号]R783　[文献标识码]A [文章编号]1008－6455(2007)03－0386－03
　　
　　烤瓷熔附金属修复体(PFM)以理想的美观效果和较高的强度已广泛应用于临床冠桥修复中，其成功的关键是金瓷间有良好的结合力，以保证其在口腔正常功能运动中能承受各方向力而不至脱瓷。Ni－Cr合金因其价格低廉，机械性能良好，成为国内采用较广泛的烤瓷金属基底材料；含钛合金因具有优越的机械性能、生物相容性和耐腐蚀性等优点，故近年来钛合金在口腔临床的应用及研究呈上升趋势。本研究应用三点弯曲测试方法通过对Ni－cr和含钛合金与瓷粉结合强度的测试，并对金一瓷结合界面进行观察分析，为临床工作提供实验理论依据。
　　
　　1　材料与方法
　　
　　1．1　材料：西北有色金属厂提供的Ni－Cr烤瓷合金，HeraCeram公司提供的Ni－Cr烤瓷合金及美国Talladium公司含钛合金(4％～6％)，HeraCeram Jc瓷粉，Vita瓷粉。
　　
　　1．2　设备：Heravest speed快速预热性高温包埋料及配装液(上海贺利氏古莎齿科有限公司)，VacuumPower Mixer plus F型真空搅拌机(Whip Mix公司，美国)，高频铸造机(天津精工医疗设各公司)，GL-G97贺利氏真空压力铸造机，JG5833笔式喷砂机(天津精工医疗设备公司)，Multimat99型烤瓷炉(Densply公司，瑞士)，AGS－IOKNG万能材料实验机(岛津公司，日本)。
　　
　　1．3　实验方法
　　1．3．1　试件制备：①制作Ni－Cr及含钛合金试件：选用有机玻璃制作25mm×3mm×0.5mm的熔模共72个，将其随机分为6组(a，b，c，d，e，f)，每组12个。按铸造常规包埋铸造，铸造3种不同金属试件各12个，并经过X线检测均无气泡。然后用钨钢金属磨头磨除试件表面的反应层后，再用粒度250目的A1203喷砂，丙酮超声清洗15min(方向要与铸件成钝角)，95％的酒精清洗表面20min，高压蒸汽枪冲洗，压力≥0.4MPa，无油压缩空气吹干。②上瓷：预后分别在6组金属试件表面上瓷。并用自制的夹具在处理好的试件中部(8mm×3mm的范围)涂不透明瓷0.2mm厚，体瓷0.8mm厚，重复再涂相同的不透明瓷及体瓷一次，再上釉瓷0.1mm厚。然后严格按厂家推荐程序进行烧结。
　　1．3．2　金－瓷界面分析的电镜样本制备：从每组金－瓷样本中随机选择2个用自凝树脂包埋，显露金－瓷结合界面。表面用SiC砂纸从600～1000目进行打磨。用EDS分别对金－瓷界面、距界面20pan的瓷层(粘结瓷)和距界面20pan的金属基体进行元素分析。试件表面镀金后再用扫描电镜放大1000倍，对金一瓷界面形貌进行观察。
　　1．3．3　三点弯曲测试方法：将试件置于万能试验机上，金－瓷复合试条两端置于直径均为1mm的支持物上，两支点的间距为20mm。瓷面向下，用半径为10mm的压头在试条上面的金属面中点处施加与金瓷界面垂直的力直至试件瓷层末端金－瓷界面分离，加载速度为10mm/min时记录金－瓷开裂时的加载值，用公式rb=k+F(k：金属材料弹性模量与试件形状大小有关的恒定值，可在IS09693标准中查出)计算出金－瓷结合强度，统计学处理。然后将瓷从金属基体表面剥离下来，观察金－瓷分离界面。
　　
　　2　结果
　　
　　2．1　金－瓷的三点弯曲结合强度值测定：本实验所测得的各组结合强度及统计学比较如表1所示，各组结合强度均大于ISO所要求的基本值25MPa。

　　
　　2．2　电镜结果：各组瓷粉均与金属基体相互交错，结合紧密，无明显气泡、中间层等缺陷。
　　
　　3　讨论
　　
　　崩瓷是临床上金瓷修复体最常出现的现象。导致其现象发生的原因有很多如：病例选择设计，牙体制备及金属处理不当，瓷层厚度不均等，其中金一瓷界面间的结合强度是最关键的因素。故在临床上在对深覆(牙/合)、咬合过紧、牙冠短小、牙(牙/合)龈距离不足、远端游离缺失等咬合力量较高的病例选择应慎重。除了在临床制作技术上合理设计外还可以考虑选择结合强度相对较高的HeraCeram公司的Ni－Cr与HeraCeramJC瓷结合以及西北有色金属厂的Ni－Cr合金与HeraCeramJC瓷结合的金瓷修复体，而且Ni－Cr合金价格低廉，易被我国广大患者接受。
　　有临床研究报道镍铬合金易引起局部组织过敏反应，出现牙龈肿胀出血，颈缘龈染，甚至在远离修复体的部位出现瘙痒、湿疹，因其中含有的铍元素对人体有毒性作用，而且Ni、Cr生物相容性较差，在口腔中存在明显的腐蚀现象，并长时间伴随高水平的离子析出，本实验所选用的含钛合金(Talladium公司，美国)主要成分：钛4％～6％、镍60％～76％、铬12％～21％，是在Ni－Cr合金中加入少量的钛，替代其中的铍，能降低热膨胀系数，另外在合金表面形成高粘结性氧化钛(TiO2)，可以改善其生物学性能，同时铍元素的去除并不影响合金的润湿性；Ti是非常稳定的元素，从合金中析出非常少，因此由Ti构成的合金稳定性好，故很多学者在Ni－Cr合金中加入钛等化学元素从而提高合金耐腐蚀性能。所以临床上个别对Ni、Cr有过敏反应的患者可以权衡个人经济情况不能选择贵金属的患者可考虑选择含钛合金烤瓷修复。
　　综上所述，根据实验结果显示各组结合强度均大于ISO所要求的基本值25MPa，完全满足临床的需求，但各组间还存在一定差异，为临床工作中根据患者的具体情况选择合适的烤瓷修复基底材料和瓷粉提供实验依据。故在做金瓷修复时对于咬合力量要求较高或对Ni、Cr有过敏反应并考虑经济情况等特殊患者，均可根据具体情况考虑选择合适的基底材料修复，从而达到耐用、美观的效果。