文摘
背景。今天,使用各种方法来增加粘结强度分层的氧化锆陶瓷。本研究评估的影响低温氩等离子体在氧化锆瓷分层剪切粘结强度。材料和方法。在本实验研究中,42平方的氧化锆块是准备和随机分为三组(n= 14)根据应用表面处理:(1)对照组(没有任何表面处理),(2)plasma-treated组与氩低温等离子体,和(3)空气磨损与50组µ米艾尔2O3粒子。所有样品都是分层的瓷器。每组一个样本是由电子显微镜(SEM)检查评估zirconia-ceramic债券的横截面积。其余的标本受到热循环与5000年浴模仿衰老嘴里然后剪切粘结强度的测试。样品的失效模式被立体显微镜检查。粘结强度数据分析单向方差分析测试三组和Tamhane成对事后考验。的显著性水平p价值被认为是0.05。结果。的剪切粘结强度plasma-treated组明显高于对照组( )但喷砂之间的剪切粘结强度和plasma-treated组没有明显不同( )。喷砂间的剪切粘结强度和对照组也不重要( )。关于模式的失败,失败大多是粘合剂,然后混合。检查样品的扫描电镜显示,债券是最厚的喷砂组和喷砂组的表面粗糙度是最高和最低的对照组。结论。本研究表明,使用低温氩等离子体处理是一种有效的方法提高质量和数量之间的剪切粘结强度分层瓷器和氧化锆。
1。介绍
氧化锆,尤其是yttria-stabilized四方氧化锆多晶体(Y-TZP),已成为使用最广泛的材料之一固定贴面板和假体的制造。氧化锆的优异性能,如高强度、生物相容性,审美是最好的替代金属陶瓷假体(1,2]。提出了新一代的氧化锆在不同级别的半透明(super-translucent,半透明的,high-translucent和extra-translucent)而有不同的微观结构(3]。尽管high-translucent介绍了氧化锆单片贴面板,实现一个完全tooth-like颜色和半透明的问题类似于搪瓷仍然存在,因此瓷分层前地区仍然需要为最佳审美(4,5]。
陶瓷面砖的凿zirconia-based修复的常见故障之一。最重要的因素影响这个弱键是巨大差异在这两种材料的机械性能6]。一些研究已经进行不同的表面处理来提高粘结强度不透明的氧化锆瓷分层(7- - - - - -10]。不同于不透明的氧化锆的半透明的氧化锆在微观结构和力学性能,可能显示不同的粘结行为(3]。
常用方法之一是空气磨损,导致表面粗糙度(11]。它的一个缺点是表面的化学性质的变化由于氧化铝颗粒污染。一些研究表明,空气氧化锆粘结磨损导致轻微的增加速率也会增加在氧化锆微裂隙的风险12,13]。然而,研究空气的使用磨损提高zirconia-to-porcelain键是有争议的14,15]。
激光的一个最近推出了增加表面粗糙度的方法。激光已被证明是一个相对安全的和有用的设备进行表面粗糙度。激光也被用于提高氧化锆表面的润湿性16]。激光发生器,如:掺钕钇铝石榴石有限公司2,Nd: YAG,已经使用在许多研究建立表面粗糙度(10,17]。另一个有效的激光系统是呃,Cr: YSGG (18,19]。有限公司2激光是建议一个合适的表面处理方法,因为它创造了高表面粗糙度和提供满意的剪切粘结强度值(20.,21]。在一项研究中,不同公司的有效性2激光输出的评价,结果表明,高输出功率导致很多表面损伤与低输出功率相比,激光输出功率较低但问题是不能引起适当的表面粗糙度(22]。同时,激光所产生的热量有副作用表面的氧化锆,如微裂隙和热影响区(23]。激光还可以转换平稳性不正方相在Y-TZP单斜相(24]。
的另一个替代方法是使用低温等离子体(NTP)技术,这是经济可行的。国家结核控制规划技术是由电离气体在一个不平衡的环境,产生大量的化学活性物质如O3,哦,2O2,没有。这些积极分子可以不活跃的表面转化为积极的在不影响其他物质的物理性质。材料的表面能增加接触国家结核控制规划后,使它更愿意与新分子反应。因此,氧化锆可以增加的表面能,从而可以优化其粘结强度(25]。低温和低温等离子体生成的氧气,氩气或混合物在不同的比率已被证明能够有效地增加Y-TZP的亲水性和表面能量(7,26]。
我们所知,没有研究已经进行的影响在半透明的氧化锆表面等离子体处理,和先前的研究已经进行四方氧化锆(4,16,24,27- - - - - -30.]。目前的研究调查了两种不同的表面处理方法对剪切的影响债券之间的半透明的氧化锆和分层瓷器相比,没有表面处理。剪切粘结强度的主要假设是,在所有三组相似(零假设)。
2。材料和方法
2.1。样品制备
体外研究进行单片半透明的氧化锆(inCoris TZI mono L3, Sirona,纽约,美国)。样本大小的计算根据Bitencourt et al。31日用单向方差分析测试考虑)α= 0.05,β= 0.186。最少的样本数据确定为13。起初,presintered块切成5×5×5毫米42个样本数据集使用mecatome(主席,Eybens、法国)。这些块被烧结在火HTC速度炉(Sirona,纽约,美国)2小时保持时间在1530°C。每个氧化锆块抛光与400年,600年和800年粗燕麦粉碳化硅磨料论文1分钟,同时水作为冷却剂将表面合适的表面粗糙度。然后他们为3分钟与96%乙醇超声清洗。最后,这些模块是用蒸馏水清洗32]。这些块被分成三个组根据他们收到的表面处理:(1)阴性对照组,没有收到任何表面处理。(2)阳性对照组,使用空气喷砂耐磨设备50µ氧化铝粒子在压力1.5酒吧10 s垂直。(3)非热能的plasma-treated组:在这个组,样本从远处辐照10毫米的低温等离子体机(Medaion,德黑兰,伊朗)使用氩气流量的3 L / min和4千瓦的电压在垂直辐射角(图1)。(4)陶瓷面砖粉(Noritake Cerabien锆、仓敷聚酯纤维,日本)是按照工厂的指示与液体混合,然后放置在氧化锆同样的夹具设计与直径3毫米的高度如图1毫米2。
分层块被支持在一个周期根据制造商的计划开始温度为600°1分钟,然后温度增加的速度每秒45°- 930°C,和样本在这个温度为1分钟。控制高度和直径的瓷器,检查所有样品都是由一个技术人员,使用相同的循环来填补所有的内心。
每组的一个示例是用来检查瓷和氧化锆的接口。为此,首先,样本被安装在聚酯,然后从中间切Mecatome(主席,Eybens、法国)。然后由场发射扫描电子显微镜观察的样本(FE-SEM)设备(范新星NanoSEM450,范,俄勒冈州,美国)与250倍的放大,500,1000,1500,3000,6000,2000和24000倍。
13其他样本每组第一次在蒸馏水浸泡24小时孵化器(Kavoshmega,德黑兰,伊朗)的温度37°和完成聚合进行了热循环过程。他们受到的热循环过程5000浴5°C至55°C和剩下的30年代在水中和浴室之间的传输时间是15秒6]。
万能试验机(茨威格,柏林,德国)被用来测试剪切粘结强度。首先,氧化锆块被安装在与自我治愈丙烯酸金属模具。块被固定在一个特殊的人,和一个金属叶片附近的瓷器和氧化锆接口,推进的速度发生1毫米/分钟,直到故障(25]。每个试件的粘结强度计算断裂载荷除以在牛顿的表面积(毫米2)来衡量MPa的力量。
故障类型下进行立体显微镜(SMZ800、尼康、东京、日本)和被定义为三种类型:(1)胶粘剂:氧化锆/镶面陶瓷界面,(2)内聚:通过单板陶瓷材料分离,和(3)混合:acombination凝聚力和胶粘剂类型(26)(图3)。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
Kolmogorov-Smirnov的一个示例测试用于检查数据分布。剪切粘结强度在不同群体相比,使用正态分布的数据使用单向方差分析测试和分析使用SPSS版本22p值= 0.05。Tamhane事后测试被用来比较两个由两组。
3所示。结果
Kolmogorov-Smirnov的一个示例测试显示在所有三组p值大于0.05,分布是正常的。然后在散点图,观察到每组一个实例是过时,我们删除。表1显示了剪力键的强度为每个实验组(SBS)值。单向方差分析分析显示实验组在统计上有显著差异(p值= 0.017)。由于数据分散之间的显著差异,我们使用Tamhane事后测试比较,不强大。剪力键的强度没有显著区别plasma-treated组和空气喷砂机(p值= 0.656),但有一个显著区别plasma-treated组和对照组(p值= 0.032)。同时,之间没有显著差异在空中剪切粘结强度磨损组和控制(p值= 0.202)。
模式的失败,失败通常是粘合剂,然后混合。在所有样品中,只有一个对照组的样本显示在瓷大部分内聚破坏。失败类型如表所示2。
扫描电镜的图像界面如图4。债券在对照组比其他两组更薄,等离子体组略厚,厚的空气中的磨损。关于表面粗糙度,空气中的磨损,表面粗糙度超过两组,对照组,表面粗糙度小于其他两组。
(一)
(b)
(c)
4所示。讨论
本研究的目的是探讨剪切粘结强度的氧化锆瓷三组的分层控制,空气磨损和低温等离子体。基于当前的发现,等离子体的剪切粘结强度显著提高氧化锆瓷与对照组相比,分层拒绝零假设,键的强度等于在所有三组。
先前的研究已经报道各种治疗方法等氧化锆表面的研磨和空气磨损。然而,他们的结果是有争议的和还没有共识的方法可以提高剪切粘结强度值(13,27,33]。此外,大多数研究进行正方和不透明的氧化锆,和研究结合强度分层的半透明的氧化锆瓷是罕见的3]。
空气磨损是最常见的方法,提高氧化锆和瓷器之间的粘结强度。尽管喷砂用于创建在氧化锆表面粗糙度并导致债券之间的瓷器和氧化锆微机械,它还生产单斜相颗粒,会损害zirconia-porcelain的长期强度(16,34]。然而,仍然有争议的文献对其有效性和可靠性之间的长期债券的力量在改善陶瓷,氧化锆28]。在目前的研究中,50µ氧化铝粒子用于喷砂,因为较小的氧化铝粒子提高粘结强度没有太多损害氧化锆表面和其表面上创建更少的压力29日]。剪切粘结强度测试的结果显示空气磨损组与对照组没有显著差异。
在目前的研究中,使用氩气流1 L / min的60年代准备与低温等离子体氧化锆样品35]。结果表明,剪切粘结强度的组织准备与氩等离子体明显高于对照组,这是与以往的研究一致(28,30.,31日,36]。等离子治疗报道增加表面羟基化(37]。其他研究已经表明,血浆疗法破坏碳碳和碳氢键和去除表面污染38]。它也表明,增加了表面氧含量和SiO的结合2分层的瓷器可以提高粘结强度。
这应该考虑,虽然等离子体表面去污可能有用增加债券的氧化锆陶瓷,plasma-cleaned氧化锆表面变得容易再污染,当暴露在空气中。牙科实验室,瓷设置阶段可能被推迟因为各种各样的原因,再污染和氧化锆表面可能影响瓷的结合下氧化锆表面等离子治疗。因此,对于这一技术的实际应用,同样重要的是要准备氧化锆是如何存储的,直到瓷应用程序(39]。李等人。36]研究表明,分层延迟的情况下,存储在水与空气氧化锆保存键的表面清洁。
它必须考虑评估剪切粘结强度测试的结果有一定的局限性与临床情况;然而,它是最常见的一种测试用于评估不同牙科材料之间的粘结强度,但其结果进行解释时应特别谨慎(4]。
关于失败的模式,在所有的样品中,只有一个内聚破坏在对照组,这可能归因于一个缺陷等陶瓷结构分层的空白。空气磨损和等离子体组、混合胶多失败的类型,这可能表明键的强度的改善与对照组相比(25]。
SEM分析表明,债券在等离子体和喷砂组比对照组更厚,这表明提高债券,以及表面喷砂组中创建的暴力是两组以上。这一发现符合Cardelli et al。(40)研究支持之间的连接和附着力好喷砂氧化锆和分层瓷。
研究的局限使用只有一个气体,可以概括为一种瓷器,以及缺乏使用热循环测试模拟口腔环境条件。因此,我们建议进一步研究关注这些修改。同时,样品的形式tooth-like解剖学和存储在人工唾液可以使结果更接近临床条件。本报告评估在理想的实验室条件下键的强度。然而,如果临床医生倾向于尝试在氧化锆intraorally框架分层,与唾液污染41,血42],漂白剂[43),或其他污染物可能已被证实对粘结强度有显著影响。因此,也应该纳入仔细考虑这些变量在未来的临床和实验室检测。
5。结论
基于目前的研究,可以得出结论,低温等离子体处理可以作为氧化锆表面的有效治疗,增加其在分层瓷的结合强度。
数据可用性
数据用于本研究可从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
资金
这项研究支持了德黑兰大学医学科学和医疗服务(批准号99-2-133-49433)。