陶瓷的特性與崩瓷成因

●汪洋

陶瓷的特性與崩瓷成因

●汪洋

90年代以來，烤瓷修復已成為口腔修復領域的主要技術之一。臨床實踐表明，目前我國烤瓷修復的質量存在一些問題，令人關注?？敬尚迯偷拿烙^效果非常重要，然而烤瓷修復后的崩瓷(亦稱瓷裂)、瓷脫落、色調不佳、透明感差、頸緣變短變色、繼發牙髓病根尖周病等等是需要認真克服的缺點。以下僅根據陶瓷特性結合牙齒的受力情況，著重討論崩瓷問題。

1 陶瓷的機械性能

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

2 陶瓷的強化

由于陶瓷表現為脆性斷裂，在口腔環境中不能抵御牙合力，為此，各國學者均致力于陶瓷的強化研究。目前比較成熟的強化技術有以下幾種。

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

（2）瓷結晶化：通過陶瓷再加熱結晶細微化提高陶瓷強度，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，提高其強度。目前用于烤瓷的燒結。

3 烤瓷的特點

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

3.1 烤瓷與金屬的結合

（1）化學結合(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，產生結合力，約占結合力的2/3。該結合力與金屬表面氧化膜的厚度有關，而厚度又與合金中諸成分的比例有關。一般認為氧化膜厚度以0.2～2μm最佳，過厚或過薄都會影響金瓷結合力。

（2）機械結合(嵌合作用)：金屬表面經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，以增加金瓷機械結構結合。

（3）物理結合：由金瓷間熱膨脹系數的差異而形成的結合力，與金屬基底的形態關系甚大。為此，在制作金屬基底時，對烤瓷包繞的形態、金瓷邊緣的接鑲方式都要考慮。

3.2 金屬烤瓷修復的特殊性

金屬與瓷是兩種完全不同性質的材料，經過長期的研究，多數學者認為該2種材料的結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合，兩者從高溫到室溫每個溫度段的冷縮率若差異較大，冷卻過程中即會使烤瓷發生隱裂、脫落。當然，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，對金屬和瓷粉都應有所選擇，并非任何一種合金均能與瓷粉相匹配。一般來說，同一個廠商生產的金屬和瓷粉匹配性較好。另外，多次燒結可使陶瓷中白榴石晶體的含量增加，熱膨脹系數增大，從而使金瓷熱膨脹系數失配。

（2）金屬與烤瓷的加熱溫度：由于瓷在高溫燒結中會產生蠕變，同樣金屬在高溫下發生軟化易受蠕變的作用而變形，因此，金屬的融點應比烤瓷的燒結溫度高150—260℃。對于融點較低低的合金，應當增加其厚度以抵抗的蠕變。

（3）金屬表面濕潤性：瓷在高溫燒結下為液態，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、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，可增加金瓷結合和減少燒結氣泡。

3.3 金屬烤瓷的設計

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，烤瓷利用金屬的強度獲得修復效果。

（1）金屬的強度與彈性：在金屬烤瓷冠橋修復時，陶瓷通常作為金屬的表面裝飾燒結在唇側、頰側或咬合面。當橋體較長時在咬合壓力的作用下，可發生整個橋面的彎曲變形，此時抗彎強度弱的烤瓷受到過大張應力易發生斷裂。因此，應根據冠橋的長度來選擇金屬材料和適當增加連結體與橋體厚度，以抵抗牙合力引起的橈曲。

（2）金屬物理結合的形態：烤瓷包繞金屬基底增加金瓷的結合力，包繞的面積越大壓應力越大。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。處理接鑲部位時，上前牙接鑲處應避開下前牙的切緣，頰面烤瓷接鑲處應避開功能牙尖，避免崩瓷。

（3）金屬抗力型設計：多數病例在烤瓷修復時對牙合是自然牙，咬合力較大。當牙尖斜度在一定角度內前伸、側向運動時，若接觸面為垂直壓力則不會崩瓷。但瓷超過一定厚度又缺乏金屬的支持，受到前伸、側向運動的剪切力時就會崩瓷。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，在金屬基底制作時應仔細考慮烤瓷的厚度。對于覆蓋淺的前牙、牙尖斜度過大的后牙，則應適當增加金屬基底的厚度或降低牙尖高度。

產生崩瓷問題的原因是多方面的。因此，臨床醫生在修復前應充分考慮到咬合力、覆牙合覆蓋關系、牙尖高度與斜度、牙體制備量等因素；技工制作時則應考慮材料的選擇、金屬基底的形態和操作要點。

（作者單位：南陽市口腔醫院）