●汪洋

陶瓷的特性與崩瓷成因

●汪洋

90年代以來，烤瓷修復(fù)已成為口腔修復(fù)領(lǐng)域的主要技術(shù)之一。臨床實(shí)踐表明，目前我國烤瓷修復(fù)的質(zhì)量存在一些問題，令人關(guān)注?？敬尚迯?fù)的美觀效果非常重要，然而烤瓷修復(fù)后的崩瓷(亦稱瓷裂)、瓷脫落、色調(diào)不佳、透明感差、頸緣變短變色、繼發(fā)牙髓病根尖周病等等是需要認(rèn)真克服的缺點(diǎn)。以下僅根據(jù)陶瓷特性結(jié)合牙齒的受力情況，著重討論崩瓷問題。

1 陶瓷的機(jī)械性能

陶瓷在常溫下無塑性變形，其抗壓強(qiáng)度大，而抗拉、抗彎、抗沖擊強(qiáng)度較小，表現(xiàn)為易脆性斷裂。根據(jù)材料的配比，陶瓷的理論強(qiáng)度很高，但其實(shí)際強(qiáng)度只有理論強(qiáng)度的1%左右。原因是陶瓷燒結(jié)的條件及工藝不同，其多相結(jié)構(gòu)亦不同。另外，當(dāng)陶瓷加熱到瓷臨界溫度時(shí)可出現(xiàn)蠕變，高溫中其蠕變更加明顯。即在燒結(jié)過程中烤瓷的蠕變常會(huì)牽拉金屬變形，尤其多單位烤瓷冠橋反復(fù)燒結(jié)，變形的可能性更大。

2 陶瓷的強(qiáng)化

由于陶瓷表現(xiàn)為脆性斷裂，在口腔環(huán)境中不能抵御牙合力，為此，各國學(xué)者均致力于陶瓷的強(qiáng)化研究。目前比較成熟的強(qiáng)化技術(shù)有以下幾種。

（1）復(fù)合強(qiáng)化：①瓷—瓷結(jié)合：利用不同強(qiáng)度的陶瓷材料復(fù)合，如氧化鋁陶瓷與烤瓷復(fù)合燒結(jié)。②金—瓷結(jié)合：利用金屬的韌性和強(qiáng)度在其表面燒附陶瓷，為目前最常用者。③瓷—牙體結(jié)合：應(yīng)用特殊粘接劑將瓷粘固在牙體上，以利用牙體的強(qiáng)度。如烤瓷貼面、全瓷冠等。

（2）瓷結(jié)晶化：通過陶瓷再加熱結(jié)晶細(xì)微化提高陶瓷強(qiáng)度，如鑄造陶瓷冠。

（3）瓷致密化：陶瓷塊成行前或成行中，采用真空、加壓等方式，減少陶瓷的氣相，提高其強(qiáng)度。目前用于烤瓷的燒結(jié)。

3 烤瓷的特點(diǎn)

在金屬表面燒附陶瓷，利用金屬的強(qiáng)度同時(shí)保留陶瓷的美觀性且形態(tài)可塑，是陶瓷強(qiáng)化的一種方法。但這種強(qiáng)化措施的效果亦是有限的，主要取決于金瓷的結(jié)合力。

3.1 烤瓷與金屬的結(jié)合

（1）化學(xué)結(jié)合(氧化作用)：金屬中的某些成分加熱后形成的氧化膜與烤瓷中的氧化物互相滲透，產(chǎn)生結(jié)合力，約占結(jié)合力的2/3。該結(jié)合力與金屬表面氧化膜的厚度有關(guān)，而厚度又與合金中諸成分的比例有關(guān)。一般認(rèn)為氧化膜厚度以0.2～2μm最佳，過厚或過薄都會(huì)影響金瓷結(jié)合力。

（2）機(jī)械結(jié)合(嵌合作用)：金屬表面經(jīng)打磨或噴砂形成粗化面，增加表面積并與陶瓷相互嵌合。另外，烤瓷較厚處金屬表面可以形成突起、條紋等，以增加金瓷機(jī)械結(jié)構(gòu)結(jié)合。

（3）物理結(jié)合：由金瓷間熱膨脹系數(shù)的差異而形成的結(jié)合力，與金屬基底的形態(tài)關(guān)系甚大。為此，在制作金屬基底時(shí)，對(duì)烤瓷包繞的形態(tài)、金瓷邊緣的接鑲方式都要考慮。

3.2 金屬烤瓷修復(fù)的特殊性

金屬與瓷是兩種完全不同性質(zhì)的材料，經(jīng)過長期的研究，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為該2種材料的結(jié)合力取決于以下條件。

（1）金屬與烤瓷的膨縮率：金屬與瓷在高溫下結(jié)合，兩者從高溫到室溫每個(gè)溫度段的冷縮率若差異較大，冷卻過程中即會(huì)使烤瓷發(fā)生隱裂、脫落。當(dāng)然，兩者的收縮率不可能完全一致，一般金屬均略大于陶瓷。因此，對(duì)金屬和瓷粉都應(yīng)有所選擇，并非任何一種合金均能與瓷粉相匹配。一般來說，同一個(gè)廠商生產(chǎn)的金屬和瓷粉匹配性較好。另外，多次燒結(jié)可使陶瓷中白榴石晶體的含量增加，熱膨脹系數(shù)增大，從而使金瓷熱膨脹系數(shù)失配。

（2）金屬與烤瓷的加熱溫度：由于瓷在高溫?zé)Y(jié)中會(huì)產(chǎn)生蠕變，同樣金屬在高溫下發(fā)生軟化易受蠕變的作用而變形，因此，金屬的融點(diǎn)應(yīng)比烤瓷的燒結(jié)溫度高150—260℃。對(duì)于融點(diǎn)較低低的合金，應(yīng)當(dāng)增加其厚度以抵抗的蠕變。

（3）金屬表面濕潤性：瓷在高溫?zé)Y(jié)下為液態(tài)，與固體金屬表面的濕潤性即兩者之間的接觸角要小。影響濕潤性的因素取決于物體的表面張力、液體狀態(tài)、陶瓷的粘度和金屬表面粗糙度、清潔度等。物體的表面張力和陶瓷的粘度是恒定的，在烤瓷冠橋制作過程中應(yīng)注意金屬基底表面不能過于粗糙，最好用直徑0.1mm左右的氧化鋁噴砂處理。金屬冠在堆瓷前最好高濃度的乙醇、丙酮或30%的鹽酸處理并加總超聲波清洗15分鐘，可增加金瓷結(jié)合和減少燒結(jié)氣泡。

3.3 金屬烤瓷的設(shè)計(jì)

金屬與陶瓷是兩種不同的材料，前者在壓力下有塑性變形而后者則無塑性變形，烤瓷利用金屬的強(qiáng)度獲得修復(fù)效果。

（1）金屬的強(qiáng)度與彈性：在金屬烤瓷冠橋修復(fù)時(shí)，陶瓷通常作為金屬的表面裝飾燒結(jié)在唇側(cè)、頰側(cè)或咬合面。當(dāng)橋體較長時(shí)在咬合壓力的作用下，可發(fā)生整個(gè)橋面的彎曲變形，此時(shí)抗彎強(qiáng)度弱的烤瓷受到過大張應(yīng)力易發(fā)生斷裂。因此，應(yīng)根據(jù)冠橋的長度來選擇金屬材料和適當(dāng)增加連結(jié)體與橋體厚度，以抵抗牙合力引起的橈曲。

（2）金屬物理結(jié)合的形態(tài)：烤瓷包繞金屬基底增加金瓷的結(jié)合力，包繞的面積越大壓應(yīng)力越大。另外，要注意金瓷的接鑲方式，通常金瓷分為斜面接鑲和平行接鑲，前者容易操作，而后者抗力較強(qiáng)。處理接鑲部位時(shí)，上前牙接鑲處應(yīng)避開下前牙的切緣，頰面烤瓷接鑲處應(yīng)避開功能牙尖，避免崩瓷。

（3）金屬抗力型設(shè)計(jì)：多數(shù)病例在烤瓷修復(fù)時(shí)對(duì)牙合是自然牙，咬合力較大。當(dāng)牙尖斜度在一定角度內(nèi)前伸、側(cè)向運(yùn)動(dòng)時(shí)，若接觸面為垂直壓力則不會(huì)崩瓷。但瓷超過一定厚度又缺乏金屬的支持，受到前伸、側(cè)向運(yùn)動(dòng)的剪切力時(shí)就會(huì)崩瓷。因此前牙切端烤瓷厚度盡可能不超過2.5mm，后牙牙尖厚度不超過2.0mm。不管牙體缺損和制備量多少，在金屬基底制作時(shí)應(yīng)仔細(xì)考慮烤瓷的厚度。對(duì)于覆蓋淺的前牙、牙尖斜度過大的后牙，則應(yīng)適當(dāng)增加金屬基底的厚度或降低牙尖高度。

產(chǎn)生崩瓷問題的原因是多方面的。因此，臨床醫(yī)生在修復(fù)前應(yīng)充分考慮到咬合力、覆牙合覆蓋關(guān)系、牙尖高度與斜度、牙體制備量等因素；技工制作時(shí)則應(yīng)考慮材料的選擇、金屬基底的形態(tài)和操作要點(diǎn)。

（作者單位：南陽市口腔醫(yī)院）