全瓷修復(fù)材料的性能

1、全瓷修復(fù)材料的物理化學(xué)性能一、全瓷修復(fù)材料介紹全瓷材料自上世紀(jì)八十年代開(kāi)始在臨床應(yīng)用，最早的鋁瓷強(qiáng)度很低，加工技術(shù)是簡(jiǎn)單的烤瓷技術(shù)，精確度較差。全瓷材料優(yōu)秀的美觀效果和良好的生物相容性使其一經(jīng)出現(xiàn)便倍受口腔修復(fù)醫(yī)師和廣大患者的青睞，逐漸成為最受歡迎的美觀修復(fù)材料，而其力學(xué)性能和加工工藝也得以不斷改善以適應(yīng)更廣泛的應(yīng)用。全瓷修復(fù)材料發(fā)展至今已經(jīng)從最初的單層材料發(fā)展為疊層復(fù)合材料，從玻璃陶瓷發(fā)展為氧化物陶瓷，加工工藝從烤瓷、鑄造發(fā)展為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和加工的精密切削工藝?，F(xiàn)今的全瓷修復(fù)體已經(jīng)具備良好的邊緣適合性和較好的力學(xué)性能，能夠滿足大部分的美觀修復(fù)要求。目前，用于帖面修復(fù)的全瓷材料可以為單層全瓷

2、材料，而用于冠橋修復(fù)的全瓷材料的主流為疊層復(fù)合陶瓷，即由基底瓷和飾瓷兩部分組成，基底瓷制作全瓷內(nèi)冠滿足修復(fù)體的強(qiáng)度要求，通過(guò)適的加工技術(shù)提供良好的邊緣適合性，外層的飾瓷用以恢復(fù)修復(fù)體的解剖形態(tài)和美觀要求。同時(shí)，基底瓷的光學(xué)性能也直接影響全瓷修復(fù)體的美觀效果，飾瓷層的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能也會(huì)影響整個(gè)全瓷修復(fù)體的強(qiáng)度。最后，兩種材料之間的物理化學(xué)性能的匹配性直接影響界面質(zhì)量，關(guān)系到全瓷修復(fù)體的穩(wěn)定性和使用壽命。了解和認(rèn)識(shí)各類(lèi)全瓷材料的物理化學(xué)性能有助于正確選擇和使用全瓷材料制作及滿足美觀需求又滿足長(zhǎng)期生理功能的美觀修復(fù)體。本章主要介紹目前口腔修復(fù)臨床常用的全瓷材料的物理化學(xué)性能以及與臨床應(yīng)用的關(guān)系。（一

3、）全瓷修復(fù)材料的化學(xué)構(gòu)成（圖）首先基于目前疊層復(fù)合材料的應(yīng)用方式，全瓷修復(fù)材料分為用于制作內(nèi)冠和橋支架的基底瓷和外層的飾瓷。飾瓷材料的化學(xué)構(gòu)成主要是硅酸鹽玻璃，主要成分是SiO2,AI2Q,還包括：CaNaK、B等元素用于調(diào)節(jié)玻璃的熔點(diǎn)、流動(dòng)性1等物理性能。同時(shí)含有微量的稀土元素用于體現(xiàn)不同的顏色特征，玻璃成分中散在分布少量ZrQ或Y2Q微小的晶體結(jié)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)折射率，表現(xiàn)不同的透明度。當(dāng)前常用的基底瓷材料根據(jù)其化學(xué)構(gòu)成有以下幾類(lèi)：1 .玻璃基質(zhì)陶瓷：玻璃基質(zhì)內(nèi)含有不同晶體物質(zhì)，以增強(qiáng)玻璃的強(qiáng)度和韌性。不同產(chǎn)品產(chǎn)生結(jié)晶相的方式不同，所含晶體的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)不同。通常具有良好的透光度，通過(guò)加入不

4、同比例的金屬氧化物可以調(diào)整材料的顏色，美觀效果較好，但強(qiáng)度較差?？梢圆唤?jīng)過(guò)飾瓷的修飾，直接制作嵌體、貼面和全冠修復(fù)體。也可以制作基底冠，通過(guò)燒結(jié)飾瓷完成最終修復(fù)體。1)長(zhǎng)石玻璃陶瓷：主要由長(zhǎng)石晶體和玻璃基質(zhì)組成。主要代表產(chǎn)品是MtablocsMarkH(Vitablocs,VitaZahnfabrik,BadS?ckingen,Germany),掃描電子顯微鏡下顯示的微觀結(jié)構(gòu)為玻璃基質(zhì)中不規(guī)則地分布著大量透長(zhǎng)石(sanidine)晶體，晶體的直徑在3-7m依靠CAD/CAMfc術(shù)加工，可以使用的系統(tǒng)是Cerec(Sirono,DentalSystemGmbH,Bensheim,Germany)

5、系統(tǒng)。彎曲強(qiáng)度達(dá)到105MPa2)云母玻璃陶瓷：主要由晶體相的云母和玻璃基質(zhì)組成。代表產(chǎn)品Dicor(Dentsply/YorkDivision,York,Pa.)含有55%H硅氟云母和45%ft璃基質(zhì)。掃描電子顯微鏡下顯示的微觀結(jié)構(gòu)是玻璃基質(zhì)中不規(guī)則地分布著大量的盤(pán)狀云母晶體，晶體的直徑在1.0-10NmDicorMGC1工方式是CAD/CAM技術(shù)，而Dicor則通過(guò)失蠟鑄造和微晶化處理的方法加工。可以直接完成嵌體、貼面、雙尖牙全冠等修復(fù)體的制作，經(jīng)過(guò)上色和上釉完成最終修復(fù)體。也可以制作前牙基底冠，通過(guò)燒結(jié)飾瓷部分完成最終修復(fù)體。其他產(chǎn)品包括：OlympusCastableCeramics(

6、OCC,OlympusCo.,Tokyo,Japan),它除云母晶體外，另外含有？鋰輝石(？-spodumene晶體。3)白榴石增強(qiáng)玻璃陶瓷：主要由結(jié)晶相的白榴石和玻璃基質(zhì)組成。代表產(chǎn)品IPSEmpressl(Ivoclar-Vivadent,Schaan,Liechtenstein)的微觀結(jié)構(gòu)是玻璃基質(zhì)中均勻分布35-55%四面體白榴石晶體，加熱后瓷塊可以融化，通過(guò)真空壓力鑄造方法加工。其彎曲強(qiáng)度可達(dá)175MPa可以直接完成嵌體、貼面、雙尖牙全冠的制作，經(jīng)過(guò)上色和上釉完成最終修復(fù)體。也可以制作前牙基底冠，2通過(guò)燒結(jié)飾瓷部分完成最終修復(fù)體。其他產(chǎn)品包括：ProCAD(IvoclarVivade

7、nt,Schaan,Liechtenstein),Optec-HSP(Jeneric/PedtronInc,Wallingford,Conn),Optec-OPC(Jeneric/PedtronInc,Wallingford,Conrj),Cergogold(DegussaDental,Hanau,Germany)等。4)二硅酸鋰加強(qiáng)玻璃陶瓷：主要由二硅酸鋰晶體和玻璃基質(zhì)組成。常用產(chǎn)品有IPSEmpressH(Ivoclar-Vivadent,Schaan,Liechtenstein),成品瓷塊中有60w切瘋條狀或長(zhǎng)條形二硅酸鋰晶體，晶體的直徑0.5-5m加工方法和設(shè)備與IPSEmpressI

8、相同，具有良好的透光度，顏色可以選擇，美觀效果較好，其彎曲強(qiáng)度(407MPa較IPSEmpressI明顯增加?？梢灾苯油瓿汕扼w、貼面、后牙全冠的制作，也可以制作前牙基底冠和前牙三單位固定橋支架，還有報(bào)道用于制作全瓷粘接固定橋的支架。其他產(chǎn)品包括3GOPC(PedtronCoperation,Wallingford,CT)等。5)鎂鋁尖晶石玻璃陶瓷：主要由鎂鋁尖晶石和玻璃基質(zhì)組成。主要產(chǎn)品包括In-CeramSpinel(VitaZahnfabrik,BadSackingen,Germany),掃描電子顯微鏡下顯示的微觀結(jié)構(gòu)是玻璃基質(zhì)中分布著鎂鋁尖晶石晶體，晶體直徑1-5m其加工方式是CAD/C

9、A腋術(shù)，可應(yīng)用的系統(tǒng)是Celaysystem(Mikrona,Spreitenbach,Switzerland)和Cerecsystem(SironoDentalSystemGmbH,Bensheim,Germany。其他產(chǎn)品有Cerestore(CoorBiomedical,Lakewood,Colorado),加工方式是注射法鑄造。2 .玻璃滲透氧化物陶瓷1)玻璃滲透氧化鋁陶瓷：在疏松多孔的氧化鋁中滲透了一定量玻璃成分。主要指In-CeramAlumina(VitaZahnfabrik,BadSackingen,Germany產(chǎn)品，玻璃滲透前的胚體是不完全燒結(jié)的多孔高純度氧化鋁，其孔隙率是

10、30%£右，孔隙的大小為1-5小m滲透后的陶瓷微觀結(jié)構(gòu)可見(jiàn)氧化鋁結(jié)構(gòu)之間充滿了玻璃成分。多孔氧化鋁胚體制作方法有兩種，一種是將氧化鋁粉末調(diào)和后，利用粉漿涂塑方法在耐火代型上成型，然后在1125c高溫下燒結(jié)2小時(shí)左右，在此溫度下的氧化鋁燒結(jié)是不完全燒結(jié)，燒結(jié)后形成疏松多孔結(jié)構(gòu)，這種狀態(tài)下的氧化鋁質(zhì)地較軟，韌性較好。另一種方法是CAD/CA極術(shù)，可應(yīng)用的系統(tǒng)是Celaysystem(VitaZahnfabrik,BadSackingen,Germany和Cerecsystem(SironaDentalSystemGmbH,Benshein,Germany),不完全燒結(jié)的多孔氧化鋁胚體制作

11、成可切削的成品，通過(guò)數(shù)控車(chē)床切削成修復(fù)體形態(tài)。制作完成的氧化鋁胚體在1100c下進(jìn)行玻璃滲透，滲透所用玻璃粉是錮系玻璃，融化后具有很好的流動(dòng)性。氧化鋁胚體的顏色是純白色的，玻璃粉有不同顏色，可根據(jù)修復(fù)體所需的顏色進(jìn)行選擇。高溫融化的玻璃進(jìn)入多孔氧化鋁的間隙之中，冷卻后通過(guò)噴砂去除表面多余的玻璃，玻璃滲透之后，多孔氧化鋁成為致密結(jié)構(gòu)，增加了強(qiáng)度，此時(shí)氧化鋁晶體的含量是85%這種陶瓷材料的彎曲強(qiáng)度高于玻璃陶瓷，其中粉漿涂塑方法制作的彎曲強(qiáng)度是440MPaCAD/CA疝法制作的彎曲強(qiáng)度是594MPa具透明度較玻璃陶瓷有所下降，因此需要增加飾瓷恢復(fù)修復(fù)體外形和美觀效果。用于制作基底冠和前牙三單位固定橋

12、的支架，也有報(bào)道用于制作全瓷粘接固定橋的支架。2)玻璃滲透氧化結(jié)陶瓷：多孔氧化鋁胚體中加入部分氧化結(jié)成分，胚體的孔隙中滲透玻璃成分。主要指In-CeramZirconia(VitaZahnfabrik,BadSackingen,Germany產(chǎn)品，多孔胚體瓷塊的主要成分是氧化鋁，其中含有35%勺二氧化結(jié)，其作用是提高材料的強(qiáng)度和韌性，另外含有16%勺CeO作為穩(wěn)定劑。加工胚體以及玻璃滲透的方法和過(guò)程與In-CeramAlumina相同。玻璃滲透氧化結(jié)陶瓷的彎曲強(qiáng)度(630MPa優(yōu)于玻璃滲透氧化鋁陶瓷，可用于制作基底冠和前、后牙三單位固定橋支架。3、氧化物陶瓷1)致密氧化鋁陶瓷：主要成分是完全燒

13、結(jié)的三氧化二鋁，氧化鋁含量99.9%,少量的氧化鎂添加劑作用是促進(jìn)氧化鋁完全燒結(jié)。顯微結(jié)構(gòu)是致密排列的三氧化二鋁晶體結(jié)構(gòu)。主要產(chǎn)品ProceraAllCeram(NobelBiocare)依靠CAD/CA岐術(shù)加工，具體方法后面再做詳細(xì)介紹。彎曲強(qiáng)度可達(dá)690MPa氧化鋁陶瓷的顏色可以調(diào)節(jié)成近似牙本質(zhì)的顏色，但透明度較差，需要增加飾瓷恢復(fù)修復(fù)體外形和美觀效果。用于制作基底冠和前、后牙三單位固定橋的支架。2)氧化結(jié)陶瓷：即含氧化億穩(wěn)定劑的二氧化結(jié)(Y-TZP),是目前產(chǎn)品種類(lèi)最多4的牙科陶瓷材料，大多產(chǎn)品含有重量比3-5%的三氧化二億作為穩(wěn)定劑，顯微結(jié)構(gòu)是多晶像的氧化結(jié)晶體結(jié)構(gòu)(tetragona

14、l),晶體顆粒的直徑為0.5-1.0mn產(chǎn)品為陶瓷塊，加工方式是CAD/CAMK術(shù)。這類(lèi)陶瓷的彎曲強(qiáng)度可達(dá)1000MPa上，顏色多為純白色，個(gè)別系統(tǒng)有不同顏色的瓷塊供選擇，透光度差，需要增加飾瓷恢復(fù)修復(fù)體外形和美觀效果。一般用于制作后牙基底冠和長(zhǎng)跨度的固定橋支架，也有用于制作全瓷粘接固定橋支架的報(bào)道。常見(jiàn)的產(chǎn)品包括：ProceraAllzircon(NobelBiocare),Cerconsmartceramics(DeguDent,GmbH,Hanau-Wolfgang,Germany,Denzir(Cad.esthetics,AB,Skellefte?,Sweden,EverestZH/Z

15、S-Blank(KaVoDental,Germany,Prozyr(Norton-St.Gobain,Raleigh,NC),Lava(3MESPE,Seefeld,Germany等，以上產(chǎn)品含有3%勺三氧化二億。而DC-Zirkon(DCSDentalAG,Allschwil,Swizerland),Zirconia-TZP(MetoxitAG,Thayngen,CH,In-CeramYZ(VitaZahnfabrik,BadSackingen,Germany)等產(chǎn)品含有5%勺三氧化二億。(二)常用的全瓷材料加工方法1.CAD/CAMK術(shù)：是指計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制作技術(shù)，目前是全瓷修復(fù)材料的主

16、流加工方式。1) CAD/CA般術(shù)完成完整修復(fù)體典型代表是Cerecsystem(SironaDentalSystemGmbH,Bensheim,Germany,目前已發(fā)展至三代產(chǎn)品。系統(tǒng)包括掃描儀和數(shù)控車(chē)床。制作流程包括，臨床制取印模和模型，預(yù)備體代型表面噴粉，光學(xué)掃描儀采集數(shù)字印模，利用軟件在計(jì)算機(jī)上建立數(shù)字模型，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)修復(fù)體形態(tài)。數(shù)控車(chē)床切削成修復(fù)體形態(tài)，在模型上試戴，調(diào)整外形，磨光，上色，上釉，完成最終修復(fù)體制作?？梢约庸げＡ沾桑糜谥谱髑扼w、貼面、全冠修復(fù)體。2) CAD/CA岐術(shù)完成修復(fù)體的基底冠外層的飾瓷部分恢復(fù)修復(fù)體的形態(tài)和美觀效果，常規(guī)粉漿涂塑和燒結(jié)的方法完成飾瓷的

17、制作。Precident-DCSsystem(DCSProductionAG,Allschwil,Switzerland),Prozyr(Norton-St.Gobain,Raleigh,NC,Cerconsystem(DeguDent,GmbHHanau-Wolfgang,Germany,Cad.estheticsCAD/CAMystem(Cad.esthetics,AB,Skellefte?,Sweden22,KaVoEverestCAD/CAMsystem(KaVoDental,Germany),Lavasystem(3MEspe,Seefeld,Germany)等系統(tǒng)都可以通過(guò)這種加工

18、方式進(jìn)行全瓷修復(fù)體的制作。這些系統(tǒng)都是小型的CAD/CA陳統(tǒng)，通常包括掃描儀、數(shù)控車(chē)床等設(shè)備，通過(guò)掃描模型獲得數(shù)字模型，由技師在技工所內(nèi)利用小型CAD/CAMK統(tǒng)完成修復(fù)體基底冠的制作。以KaVoEverest系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)包括掃描儀、數(shù)控車(chē)床和結(jié)晶烤爐三個(gè)主要部分。這一系統(tǒng)的掃描儀設(shè)計(jì)為多重光束掃描模式，可以識(shí)別模型的倒凹。制作流程包括，制取印模和模型，修整代型，掃描儀通過(guò)掃描代型采集數(shù)字印模，利用軟件在計(jì)算機(jī)上建立數(shù)字模型，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)修復(fù)體基底冠的形態(tài)。數(shù)控車(chē)床加工基底冠胚體，胚體是不完全燒結(jié)的氧化結(jié)，質(zhì)地較軟，切削較容易，切削胚體時(shí)進(jìn)行了放大，預(yù)留20-30%勺收縮量，在結(jié)晶烤爐內(nèi)

19、完成繼續(xù)燒結(jié)過(guò)程，成為致密的氧化結(jié)陶瓷，完成基底冠的制作。數(shù)控車(chē)床也可以直接切削完全燒結(jié)的氧化結(jié)，此時(shí)不需結(jié)晶過(guò)程，沒(méi)有放大和收縮，直接完成基底冠制作。技師在基底冠上燒結(jié)飾瓷部分，最終完成修復(fù)體的制作。這一系統(tǒng)還可以加工玻璃陶瓷和鈦金屬。如果牙體預(yù)備不均勻?qū)е戮植啃迯?fù)間隙過(guò)大時(shí)，可以通過(guò)二次掃描的方法制作基底冠，具體方法是技師在模型上根據(jù)需要制作基底冠的蠟形，掃描儀掃描代型后，再掃描蠟形，切削完成的基底冠與技工制作的基底冠蠟形形態(tài)一致，目的是使完成的基底冠局部增加厚度，補(bǔ)償過(guò)多的牙體預(yù)備，避免因局部飾瓷層過(guò)厚而增加的崩瓷風(fēng)險(xiǎn)。Procera系統(tǒng)與上述系統(tǒng)不同，它的特點(diǎn)是工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)與傳統(tǒng)技

20、工技術(shù)相結(jié)合。過(guò)程如下：制取印模和模型，修整代型，專(zhuān)用接觸式掃描儀在代型上采集數(shù)字印模，利用軟件在計(jì)算機(jī)上建立數(shù)字模型，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)修復(fù)體基底冠的雛形。所有數(shù)據(jù)經(jīng)Internet網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絇rocera制作中心，在流水線上制作致密氧化鋁陶瓷基底冠，基底冠送回技工室，燒結(jié)飾瓷完成修復(fù)體?；坠诘募庸し椒ㄒ约庸ぱ趸X基底冠為例，首先制作放大的代型，目的是彌補(bǔ)氧化鋁的燒結(jié)收縮。將氧化鋁粉末通過(guò)等靜壓技術(shù)，在放大的代型上壓制成為胚體，數(shù)控車(chē)床切削胚體的表面形態(tài)，使之成為基底冠的外表面形態(tài)。然后燒結(jié)切削后的胚體，氧化鋁在燒結(jié)過(guò)程存在20%勺收縮，完全燒結(jié)后完成基底冠的制作。此系統(tǒng)可以加工氧化鋁和氧化結(jié)

21、陶瓷，也可以加工鈦金屬。2 .鑄造法1)失蠟鑄造、結(jié)晶化處理代表產(chǎn)品是Dicor(Dentsply/YorkDivision,York,Pa.),制作流程分為兩部分，首先通過(guò)失蠟鑄造方法制作半結(jié)晶胚體，然后進(jìn)行高溫結(jié)晶化處理，在玻璃基質(zhì)中形成四氟硅云母晶體，使之成為云母玻璃陶瓷。具體方法如下，制取印模和模型，修整代型，在代型上制作修復(fù)體的蠟型，包埋蠟型形成鑄圈，在烤箱中失蠟成為鑄模，融化的玻璃料在1370c離心鑄造成半結(jié)晶的透明胚體，胚體在650c開(kāi)始形成晶核，在1075c下彳持10小時(shí)，完成結(jié)晶過(guò)程。2)真空壓力鑄造代表產(chǎn)品是IPSEmpressH(Ivoclar-Vivadent,Scha

22、an,Liechtenstein)系統(tǒng),主要設(shè)備是鑄瓷爐(包括EP500,EP600)。加工過(guò)程如下，制取印模和模型，修整代型，在代型上制作修復(fù)體的蠟型，用專(zhuān)用磷酸鹽包埋材料包埋蠟型，利用傳統(tǒng)的失蠟技術(shù)形成鑄模，在920c的高溫下，在專(zhuān)用鑄瓷爐中，真空條件下，利用瓷柱加壓鑄造，冷卻后，2-bar的壓力下玻璃珠噴砂去除包埋材料，金剛砂切盤(pán)切除鑄道，得到修復(fù)體的鑄件。其他系統(tǒng)包括OPC(統(tǒng)(OptimalAutopress,Jeneric/PentronInc.)等。3 .粉漿涂塑、燒結(jié)法In-Ceram(VitaZahnfabrik,BadSackingen,Germany)系統(tǒng)制作不完全燒結(jié)疏

23、松氧化鋁胚體的方法之一就是粉漿涂塑成型加燒結(jié)的方法。制作流程包括：制取印模和模型，修整代型，并翻制特殊的耐火代型，將氧化鋁粉末調(diào)和成糊狀，涂塑在耐火代型上成為修復(fù)體的雛形，干燥后將其連同耐火代型一起放在烤瓷爐中，1120c高溫下進(jìn)行2小時(shí)左右的燒結(jié)，形成不完全燒結(jié)的多孔氧化鋁胚體。完成的多孔氧化鋁內(nèi)冠胚體需經(jīng)過(guò)玻璃滲透過(guò)程成為玻璃滲透氧化鋁陶瓷內(nèi)冠。4 .CAD/CA限術(shù)附加真空熱壓鑄CAD/CAMK術(shù)完成的氧化結(jié)內(nèi)冠表面壓鑄玻璃陶瓷，是最近出現(xiàn)的全瓷修復(fù)體加工新工藝，代表產(chǎn)品是Ivoclar公司生產(chǎn)的IPSe.maxZirPress,這種工藝加工的全瓷修復(fù)體結(jié)合了氧化結(jié)陶瓷高強(qiáng)度和玻璃陶瓷透

24、明度好的優(yōu)點(diǎn)。所使用的壓鑄用玻璃陶瓷瓷塊是氟磷灰石玻璃陶瓷，微觀結(jié)構(gòu)是玻璃質(zhì)中含有不同晶粒大小的氟磷灰石晶體。通過(guò)調(diào)節(jié)晶粒的大小來(lái)控制材料的透明度、乳光性和亮度?？捎糜谥谱鲉喂凇⒐潭蚝头N植體上部結(jié)構(gòu)。具體方法：將清潔的氧化培基底冠表面涂界面劑并燒結(jié)，然后在氧化結(jié)基底冠表面制作蠟型，制作完成的蠟型連同氧化培基底冠用專(zhuān)用包埋材料包埋，失蠟后形成鑄模，在專(zhuān)用鑄瓷爐中真空熱壓鑄成型，可以一次通過(guò)壓鑄直接完成修復(fù)體的形態(tài)，通過(guò)上色技術(shù)完成修復(fù)體的制作，也可以壓鑄一定厚度的玻璃陶瓷，再通過(guò)在表面燒結(jié)飾瓷完成最終修復(fù)體的制作，利用這種技術(shù)完成的修復(fù)體表現(xiàn)為三層復(fù)合陶瓷結(jié)構(gòu)。二、不同全瓷修復(fù)材料的光學(xué)性能特

25、點(diǎn)全瓷冠的美觀效果與基底瓷的選擇，飾瓷的制作，基牙的狀態(tài)，粘接劑的選擇相關(guān)。針對(duì)不同的基牙狀態(tài)和患者的要求應(yīng)選擇不同的基底瓷材料，運(yùn)用適當(dāng)?shù)男迯?fù)方法，配合正確的粘接材料。飾瓷材料的主要成分是玻璃基質(zhì)，通過(guò)添加少量不同化合物可以調(diào)節(jié)顏色、透明度，也可以表現(xiàn)出自然牙的乳光效果、熒光效果，可以較好的模擬自然牙的美觀效果。主要影響修復(fù)美觀效果的因素是飾瓷部分的厚度和均勻度。通常認(rèn)為0.7mm；上厚度的飾瓷可以提供模擬天然牙的自然美觀效果?；状刹牧鲜懿牧匣瘜W(xué)結(jié)構(gòu)的限制顏色和透明度的調(diào)節(jié)范圍明顯少于飾瓷材料，不同基底瓷材料的所能達(dá)到的顏色和透明度有所不同。其中透明度的差異對(duì)全瓷修復(fù)體美觀效果的影響較為明

26、顯。陶瓷材料的透明度主要取決于對(duì)光的透射，如果大部分光線被散射或反射，材料表現(xiàn)不透明。如果僅有少量的光線被反射或散射，大部分透射，材料表現(xiàn)出透明效果。玻璃陶瓷類(lèi)具有很好的透明度，8同時(shí)可以調(diào)節(jié)出接近牙本質(zhì)的色澤，更容易模擬透明度較大的天然牙效果，特別是牙體預(yù)備量較小，飾瓷部分較薄的情況之下也可以達(dá)到較好的美觀效果。白榴石增強(qiáng)玻璃陶瓷的透光效果最好，可以不經(jīng)過(guò)飾瓷修飾通過(guò)簡(jiǎn)單的上色技術(shù)直接完成的修復(fù)體，最適合制作瓷帖面修復(fù)體，可以在較小的牙體預(yù)備量的基礎(chǔ)上達(dá)到較好的美觀效果。但是由于這類(lèi)陶瓷的透明度較大，對(duì)于基牙顏色的遮蓋效果有限，不適合用于經(jīng)過(guò)金屬樁核修復(fù)的基牙，以及變色嚴(yán)重的死髓牙，如果用于

27、這類(lèi)基牙需要適當(dāng)增加內(nèi)冠的厚度，在選色時(shí)選擇顏色飽和度略底的內(nèi)冠，并在與基牙顏色一致的代型上制作修復(fù)體，選擇使用具有遮色效果的粘接劑?？偟膩?lái)說(shuō)，玻璃陶瓷材料更適合牙本質(zhì)顏色正常的活髓牙，更易模擬透明度較高的天然牙，此時(shí)也要注意選擇粘接劑的顏色，避免使用白色不透明的磷酸鹽和竣酸鹽水門(mén)汀，特別是修復(fù)體的透明度較高時(shí)，粘接劑的顏色可以影響修復(fù)體的美觀效果。目前市場(chǎng)上應(yīng)用的口腔修復(fù)氧化結(jié)透明度很小，當(dāng)內(nèi)冠厚度達(dá)到0.6mnW,幾乎不透明，未經(jīng)處理的氧化結(jié)為純白色，經(jīng)過(guò)添加鐵或稀土元素后可以呈現(xiàn)淡黃色，但顏色的調(diào)整范圍非常有限，不能完全的模擬不同的牙本質(zhì)顏色特點(diǎn)。因此氧化結(jié)內(nèi)冠具有良好的遮色作用，適用于

28、金屬樁核和變色嚴(yán)重的基牙，氧化培內(nèi)冠需要足夠的飾瓷厚度，特別需要注意修復(fù)體頸1/3飾瓷的厚度，避免頸緣處的生硬表現(xiàn)。由于氧化結(jié)內(nèi)冠不能很好表現(xiàn)牙本質(zhì)的顏色特點(diǎn)，可以在內(nèi)冠表面做顏色修飾，以更好的模擬牙本質(zhì)的顏色特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)仔細(xì)的飾瓷修飾氧化培全瓷修復(fù)體可以達(dá)到很好的美觀效果。但是對(duì)于模擬透明度很高的天然牙，或修復(fù)很小的基牙，無(wú)法達(dá)到足夠的修復(fù)體厚度時(shí)，應(yīng)慎重選擇氧化培全瓷修復(fù)體。目前應(yīng)用于口腔修復(fù)的致密氧化鋁顏色為乳白色，經(jīng)過(guò)添加微量的鐵元素，可以呈現(xiàn)淡棕黃色。其透明度優(yōu)于氧化結(jié)，低于玻璃陶瓷。應(yīng)用于前牙時(shí)，通常的內(nèi)冠厚度為0.3-0.4mm,此時(shí)的透明度可以模擬天然牙的自然美觀效果，必須經(jīng)過(guò)飾

29、瓷的修飾，并保證飾瓷的足夠厚度，以達(dá)到優(yōu)秀的美觀效果。如果用于變色基牙需要增加內(nèi)冠的厚度。玻璃滲透氧化物陶瓷的透明度與氧化鋁和滲透玻璃的折射率有關(guān)，如果所使用滲透玻璃的折射率與氧化鋁不同，其透明度很差，但是通過(guò)調(diào)節(jié)滲透玻璃的顏色可以比較容易的獲得內(nèi)冠的顏色特征。這類(lèi)陶瓷只能制作內(nèi)冠，必須經(jīng)過(guò)飾瓷修飾才能滿足修復(fù)體的美觀要求，適合模擬透明度不大的天然牙，對(duì)于基牙顏色有較好的遮蓋效果，如果用于表現(xiàn)較高的透明度需要增加飾瓷的厚度。三、全瓷修復(fù)材料的力學(xué)性能全瓷修復(fù)體的碎裂、折斷是口腔修復(fù)臨床實(shí)踐中最常見(jiàn)的失敗原因，認(rèn)識(shí)全瓷修復(fù)材料的力學(xué)性能特點(diǎn)是分析失敗原因進(jìn)而避免失敗的基礎(chǔ)。（一）飾瓷和基底瓷的基

30、本力學(xué)性能強(qiáng)度是陶瓷材料最重要的力學(xué)性能參數(shù)，陶瓷材料屬于脆性材料，特點(diǎn)是耐受壓應(yīng)力，而不耐受拉應(yīng)力。對(duì)于陶瓷等脆性材料通常測(cè)定彎曲強(qiáng)度，以代表抗拉強(qiáng)度，在彎曲過(guò)程中，在試件的一個(gè)表面達(dá)到最大拉應(yīng)力，在另一個(gè)表面達(dá)到最大壓應(yīng)力，脆性材料的破碎通常由于拉力，因此彎曲實(shí)驗(yàn)實(shí)際上提供了材料的抗拉強(qiáng)度的信息。另外表現(xiàn)陶瓷材料力學(xué)性能的重要參數(shù)包括斷裂韌性和彈性模量，斷裂韌性代表材料抵抗裂紋擴(kuò)展的能力，斷裂韌性越大，材料抵抗裂紋擴(kuò)展的能力越強(qiáng)。彈性模量代表材料抵抗彈性變形的能力，彈性模量越大材料越不容易產(chǎn)生彈性形變。近年來(lái)一些學(xué)者運(yùn)用Hertzian接觸實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)口腔修復(fù)陶瓷的抗損傷能力，Hertzian

31、接觸實(shí)驗(yàn)是基于189阿Hertzian發(fā)明的用于理想脆性固體材料的Hertzian破碎實(shí)驗(yàn)的改良。Hertzian接觸實(shí)驗(yàn)的基本方法很簡(jiǎn)單，就是利用一個(gè)堅(jiān)硬的球在材料表面壓一個(gè)凹痕，但卻可以有效地洞察材料的損傷模式。Hertzian接觸實(shí)驗(yàn)也可以通過(guò)重復(fù)單次的接觸延伸成為疲勞實(shí)驗(yàn)。試樣的損傷發(fā)生在短裂紋區(qū)域，這與材料的強(qiáng)度和抗磨損能力等對(duì)微觀結(jié)構(gòu)敏感的特性是一致的。對(duì)于理想的脆性材料，接觸失效開(kāi)始于由拉應(yīng)力單一大范圍從接觸點(diǎn)向外擴(kuò)張的錐形或環(huán)狀裂紋，稱(chēng)之為脆性模式。對(duì)于韌性好一些的陶瓷材料，失效是開(kāi)始于由剪切應(yīng)力引起的小范圍裂紋或裂隙帶在接觸點(diǎn)表面下方的擴(kuò)散演變，稱(chēng)之為準(zhǔn)彈性模式。Hertzi

32、an接觸實(shí)驗(yàn)對(duì)于演示在這兩種截然不同的破壞模式中，微觀結(jié)構(gòu)的重要作用是很有價(jià)值的。1 .飾瓷的基本力學(xué)性能10飾瓷材料的主要成分是硅酸鹽玻璃，目前市場(chǎng)上常用的飾瓷材料抗彎強(qiáng)度在60-120Mpa,斷裂韌性小于1Mpa/m：彈性模量約為90GPa。強(qiáng)度明顯低于基底瓷和牙釉質(zhì)，彈性模量接近牙釉質(zhì)。飾瓷材料是典型的脆性材料，抵抗裂紋擴(kuò)展的能力很低，在接觸載荷作用下，接觸失效呈現(xiàn)典型的從接觸點(diǎn)向外擴(kuò)張的錐形或環(huán)狀裂紋。2 .基底瓷材料的力學(xué)性能不同的基底瓷材料的力學(xué)性能有所不同，玻璃陶瓷的抗彎強(qiáng)度最低，范圍在150-400Mpa,彈性模量與飾瓷材料接近，斷裂韌性較飾瓷材料有所提高，可以達(dá)到2.5-3M

33、pa/m1/20其斷裂模式仍然是脆性模式。玻璃滲透氧化鋁陶瓷的彎曲強(qiáng)度可以達(dá)到500Mpa,斷裂韌性較玻璃陶瓷進(jìn)一步提高，達(dá)到4Mpa/m1/2。致密氧化鋁陶瓷的彎曲強(qiáng)度可以達(dá)到700Mpa,斷裂韌性達(dá)到5Mpa/m1/2。但氧化鋁陶瓷的彈性模量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于牙釉質(zhì)，達(dá)到380GPa,因此產(chǎn)生彈性形變的可能性較小，不能緩沖應(yīng)力，其斷裂模式屬于脆性模式。氧化培陶瓷是目前應(yīng)用的口腔修復(fù)陶瓷中力學(xué)性能最優(yōu)秀的。其抗彎強(qiáng)度可以達(dá)至IJ900-1200Mpa,斷裂韌性可達(dá)到10Mpa/m：彈性模量小于氧化鋁陶瓷，為210GPa,具有一定產(chǎn)生彈性形變的能力，可以適當(dāng)緩沖應(yīng)力，其斷裂模式屬于準(zhǔn)彈性模式。（二）疊層

34、全瓷材料的力學(xué)性能相容性由于目前全瓷修復(fù)體多采用疊層復(fù)合陶瓷的應(yīng)用形式，其力學(xué)性能不僅到基底瓷和飾瓷的多種力學(xué)性能，同時(shí)它們之間的性能匹配、應(yīng)力傳導(dǎo)、界面狀態(tài)、損傷擴(kuò)散方式等問(wèn)題。只強(qiáng)調(diào)基底瓷的強(qiáng)度是一個(gè)誤區(qū)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氧化結(jié)或氧化鋁疊層復(fù)合陶瓷材料的明顯強(qiáng)度低于單層氧化鋁或氧化結(jié)陶瓷，說(shuō)明表面玻璃陶瓷的存在降低了氧化鋁或氧化結(jié)復(fù)合陶瓷的強(qiáng)度。臨床應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)不同類(lèi)型的陶瓷冠橋修復(fù)體的破碎形式有所不同，氧化鋁全瓷冠發(fā)生了基底冠11和飾瓷的疊層材料的共同破碎。氧化培全瓷冠修復(fù)后，有一定數(shù)量的病例發(fā)生崩瓷現(xiàn)象，即表面飾瓷破碎，而基底冠完好，為什么會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象？問(wèn)題不僅在于疊層材料的界面結(jié)合，同時(shí)涉

35、及不同材料之間力學(xué)性能相容性。力學(xué)性能相容性指組成疊層復(fù)合材料的不同材料之間力學(xué)性能之間的匹配性，以及由不同陶瓷材料間的力學(xué)性能不匹配所產(chǎn)生的界面應(yīng)力傳導(dǎo)、裂紋擴(kuò)展方式等問(wèn)題。在陶瓷材料的損傷分析中，明確斷裂源是了解破碎原因的基礎(chǔ)，斷裂源指造成最終損傷的臨界裂紋的起始點(diǎn)。臨界裂紋是指能夠造成裂紋擴(kuò)展的最小尺寸的裂紋。由于不同陶瓷材料抵抗裂紋擴(kuò)展的能力不同，也就是斷裂韌性不同，臨界裂紋的尺寸在不同的陶瓷材料中有所不同，同時(shí)裂紋的擴(kuò)展方式也有所不同。目前全瓷修復(fù)體的應(yīng)用方式是疊層復(fù)合材料陶瓷，此時(shí)存在兩種或兩種以上不同材料的界面，即飾瓷和基底瓷材料之間的界面。由于飾瓷和基底瓷是兩種具有不同化學(xué)結(jié)構(gòu)

36、的材料，力學(xué)性能存在很大差異，裂紋在擴(kuò)展過(guò)程中遇到兩種材料的界面時(shí)，界面兩側(cè)材料之間力學(xué)性能差異的大小不同，裂紋的擴(kuò)展方式不同。因此不同的疊層復(fù)合全瓷修復(fù)體存在不同的破碎方式。1 .不同疊層復(fù)合全瓷修復(fù)體的破碎方式通常疊層全瓷修復(fù)體在咬合應(yīng)力的作用下可以發(fā)生三種形式的破碎（圖）。1）完全斷裂斷裂源位于基底瓷，通常臨界裂紋起源于內(nèi)冠的內(nèi)表面，裂紋沿基底瓷擴(kuò)展，并穿越界面，在飾瓷中繼續(xù)穿行，最終造成修復(fù)體的完全短裂。這種斷裂方式下，斷裂源的具體位置與修復(fù)體的咬合力分布和應(yīng)力集中、基底瓷的厚度、基底瓷的內(nèi)部缺陷等相關(guān)。2）內(nèi)冠脫瓷修復(fù)體發(fā)生較大面積的飾瓷破碎，斷裂面可以見(jiàn)到內(nèi)冠暴露。這種破碎方式可能

37、緣自?xún)煞N不同的裂紋源和裂紋擴(kuò)展方式。一種情況斷裂源位于咬合接觸區(qū)的飾瓷表面，壓應(yīng)力造成的臨界裂紋首先在飾瓷材料中擴(kuò)展，當(dāng)擴(kuò)展至界面時(shí)裂紋發(fā)生12轉(zhuǎn)向，開(kāi)始沿界面向界面兩側(cè)擴(kuò)展，最終造成飾瓷部分崩脫，內(nèi)冠暴露。另一種情況斷裂源位于界面，拉應(yīng)力造成的臨界裂紋在界面擴(kuò)展，裂紋在界面擴(kuò)展的同時(shí)擴(kuò)展至飾瓷，最終造成飾瓷的廣泛崩脫。3）飾瓷崩瓷修復(fù)體只發(fā)生小范圍的飾瓷表面破碎，斷裂面沒(méi)有發(fā)生內(nèi)冠暴露。斷裂緣通常位于咬合接觸區(qū)的飾瓷表面，裂紋完全在飾瓷中擴(kuò)展，沒(méi)有涉及界面。這種方式破碎通常發(fā)生于咬合力在沒(méi)有基底瓷支持的飾瓷上產(chǎn)生了應(yīng)力集中，與患者的咬合狀態(tài)以及內(nèi)冠的設(shè)計(jì)相關(guān)。解決方式是仔細(xì)分析患者的咬合狀態(tài)

38、，調(diào)整不利的咬合接觸區(qū)，設(shè)計(jì)不均勻厚度的內(nèi)冠，避免在咬合接觸區(qū)形成沒(méi)有基底瓷支持的飾瓷，在不利咬合接觸區(qū)無(wú)法解除的病例，全瓷修復(fù)應(yīng)被認(rèn)為是禁忌。通常這類(lèi)破碎可以通過(guò)臨床設(shè)計(jì)得以避免。2 .基底瓷和飾瓷材料力學(xué)相容性對(duì)疊層復(fù)合全瓷修復(fù)體破碎方式的影響基底瓷材料力學(xué)性能的不斷提高，例如，目前主要應(yīng)用的氧化結(jié)陶瓷的強(qiáng)度最高可以達(dá)到1200MPa同時(shí)具有較好的抵抗裂紋擴(kuò)展能力，在正常的咬合力作用下不會(huì)對(duì)氧化培陶瓷造成導(dǎo)致失效的傷害。但是臨床上仍然存在一定修復(fù)體破碎失敗病例。氧化培全瓷修復(fù)體的破碎通常為飾瓷崩瓷和內(nèi)冠脫瓷，這一現(xiàn)象已經(jīng)成為造成氧化培全瓷修復(fù)失敗的普遍問(wèn)題，是目前急于解決的全瓷修復(fù)中的瓶頸

39、問(wèn)題。疊層全瓷修復(fù)體的破碎方式直接涉及到基底瓷和飾瓷之間的力學(xué)性能匹配性，也就是力學(xué)相容性問(wèn)題?；瘜W(xué)構(gòu)成是物理性能的基礎(chǔ)，玻璃陶瓷由玻璃基質(zhì)和散在其中的晶體組成，與同為玻璃的飾瓷材料在化學(xué)結(jié)構(gòu)上最為近似。其力學(xué)性能在各類(lèi)基底瓷中也最接近飾瓷材料，玻璃陶瓷與飾瓷的力學(xué)性能匹配性最好，裂紋在遇到兩者之間的界面時(shí)通常會(huì)穿越界面，不會(huì)產(chǎn)生裂紋走向的改變。玻璃滲透氧化鋁陶瓷與玻璃陶瓷的化學(xué)結(jié)構(gòu)相近，也是玻璃基質(zhì)和氧化鋁品體，所不同的是玻璃陶瓷中的晶體是在陶瓷合成過(guò)程中在玻璃基質(zhì)中生成，而玻璃滲透氧化鋁陶瓷是先有氧化鋁晶體，再加入玻璃。具與飾瓷材料的力學(xué)性能匹13配性仍然較好，但略弱于玻璃陶瓷，裂紋通常穿

40、越界面。因此，臨床上發(fā)現(xiàn)的玻璃陶瓷修復(fù)體破碎方式通常為修復(fù)體完全斷裂。這種完全短裂的最終原因是基底瓷材料的強(qiáng)度不足以抵抗咬合力的作用。因此在咬合力較大的后牙區(qū)，以及估計(jì)可能存在較大側(cè)向應(yīng)力的前牙修復(fù)病例，應(yīng)該避免應(yīng)用強(qiáng)度較低的玻璃陶瓷全瓷修復(fù)體。在咬合力較大的后牙區(qū)，以及前牙固定橋病例，應(yīng)該謹(jǐn)慎應(yīng)用玻璃滲透氧化鋁陶瓷全瓷修復(fù)體。氧化鋁陶瓷的化學(xué)結(jié)構(gòu)是致密排列的氧化鋁晶體，與飾瓷之間的化學(xué)結(jié)構(gòu)沒(méi)有近似之處，兩者的力學(xué)性能存在較大差異，匹配性低于玻璃陶瓷和玻璃滲透氧化鋁陶瓷。裂紋在穿越界面的同時(shí)，也可能部分沿界面擴(kuò)展，裂紋在界面擴(kuò)展的可能性與基底瓷和飾瓷的厚度比有關(guān)，當(dāng)飾瓷的厚度明顯小于基底瓷，也

41、就是飾瓷很薄時(shí)更容易發(fā)生裂紋在界面的擴(kuò)展。因此，在臨床上可以發(fā)現(xiàn)氧化鋁全瓷冠的完全斷裂，同時(shí)也會(huì)發(fā)現(xiàn)一些內(nèi)冠脫瓷或同時(shí)發(fā)生。臨床應(yīng)注意修復(fù)體飾瓷的厚度和均勻度。氧化培陶瓷雖然是目前力學(xué)性能最優(yōu)的基底瓷材料，但由于其強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于飾瓷材料，并且與飾瓷材料具有不同的損傷模式，飾瓷為脆性模式，氧化結(jié)為準(zhǔn)彈性模式，兩者之間的力學(xué)性能匹配性最差。因此，臨床通常發(fā)生內(nèi)冠脫瓷或飾瓷崩瓷，而很少有氧化結(jié)內(nèi)冠斷裂發(fā)生。這一問(wèn)題目前還沒(méi)有很好的解決方式，提高飾瓷材料的力學(xué)性能是理想的解決方式，但是目前應(yīng)用的飾瓷材料主要化學(xué)結(jié)構(gòu)是玻璃，強(qiáng)度等力學(xué)性能的提高很有限，有待發(fā)現(xiàn)更理想的替代材料。在氧化培內(nèi)冠表面壓鑄一層玻璃

42、陶瓷，最后在燒結(jié)飾瓷，形成三層結(jié)構(gòu)也是一種嘗試，但所填加的玻璃陶瓷力學(xué)性能與氧化結(jié)之間仍然存在很大差異，但壓鑄的方式減少了界面缺陷的產(chǎn)生，有助于提高界面的質(zhì)量。3 .基底瓷和飾瓷的熱膨脹匹配性能疊層復(fù)合全瓷修復(fù)體的損傷還與基底瓷和飾瓷之間的熱膨脹性能匹配相關(guān)，由于飾瓷的熱膨脹系數(shù)與基底瓷不同，此時(shí)在基底瓷和飾瓷中都存在熱殘余應(yīng)力，通常基底瓷的熱收縮膨脹系數(shù)略大于飾瓷時(shí)，基底冠表面燒結(jié)的飾瓷材料冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的收縮略小于基底瓷材料，少量的熱殘余應(yīng)力有利于兩者的界面結(jié)14合，但當(dāng)殘余應(yīng)力過(guò)大時(shí)可能產(chǎn)生不利影響使飾瓷容易崩脫，這一點(diǎn)與金屬烤瓷冠中金屬基底冠和飾瓷的結(jié)合近似。飾瓷內(nèi)部存在殘余壓應(yīng)力，殘余應(yīng)力在界面處最大，向表面逐漸減小，這種應(yīng)力在一定范圍內(nèi)可以抵消外加拉應(yīng)力，但當(dāng)外加應(yīng)力大于臨界值以后，內(nèi)部殘余應(yīng)力加速其破碎過(guò)程。同時(shí)這種殘余應(yīng)力在基底瓷材料表現(xiàn)為拉應(yīng)力，近來(lái)的研究認(rèn)為殘余拉應(yīng)力對(duì)基底瓷材料的抗損傷能力存在負(fù)面影響，建議基底瓷材料和飾瓷材料之間的熱膨脹系數(shù)嚴(yán)格匹配，最好為零失配。（三）基底瓷和飾瓷的界面狀態(tài)（圖）影響全瓷修復(fù)體力學(xué)性能的另外一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)是基底冠和飾瓷的界面狀態(tài)，它影響應(yīng)力傳