文章来源:四川华美紫馨牙医犹飞(新浪微博)
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原文作者:犹飞医生
口腔陶瓷材料发展史:
公元前40万年,人类开始使用火。
公元前2300年,第一件陶器(ceramic article)制成。
公元前4000-5000年,第一件陶器(pottery)制成。
公元1000年,第一件中国陶瓷(Chinese porcelain)制成。
1708年 第一次对陶瓷材料进行实验室分析。
1717年 法国人d'Entrecolles从中国工匠那里学到如何制作中国陶瓷。
1728年 法国人Fauchard最早建议将陶瓷应用于口腔领域。
1774年 法国人Duchateau制作了第一副陶瓷义齿。
1800年 Wedgwood开始为口腔领域提供陶瓷材料。
1806年 Fonzi首次将陶瓷熔附于金属表面。
1816年 De Chemant建议用陶瓷制作固定桥。
1886年 应用瓷嵌体和瓷甲冠。
1905年 第一台烤瓷炉诞生。
1923年 第一次铸造口腔科陶瓷。
1940年 真空烤瓷炉诞生。
1956年 推出烤瓷熔附合金系统。
1965年 Mcleam和Hughes推出口腔铝瓷材料。
1968年 MacCulloch在口腔开始应用玻璃陶瓷。
1970年 推出烤瓷熔附非贵金属系统。
1984年 推出Dicor铸造玻璃陶瓷系统。
1985年 Francois Duret推出第一台CAD/CAM系统样机。
1989年 Vita 公司推出In-Ceram渗透陶瓷材料。
1993年 Andersson和Oden介绍了采用高纯度超细氧化铝致密烧结的Procera Allceram系统。
2002年 Cercon smart ceramics(泽康)氧化锆推出,挠曲强度大于1300MPa.
烧结:
口腔烧结是指生坯在高温(870-1370℃)加热时发生一系列物理化学变化(水的蒸发,硅酸盐分解,有机物及碳化物的气化,晶体转型及熔化),并使生坯体积收缩,强度、密度增加,最终形成致密、坚硬的具有某种显微结构烧结体的过程。常见的烧结方法有热压或热等静压法、液相烧结法、反应烧结法。
热压铸造工艺(Empress I、II):
称热压铸成型法,就是在压力作用下,将熔化的含蜡浆料(蜡浆)注满金属模中,并在模中冷却凝固后,再脱模。这种方法所成型的制品尺寸较准确,光洁度较高,结构紧密,现已广泛地用于制造工业陶瓷产品。目前,有些陶瓷日用品正在试用热压注成型,国外也已有热压注的工艺生产线出现,热压注成型正成为日用瓷成型发展的新方法之一。
渗透陶瓷工艺(Vita In—ceram、W olceram):
首先将氧化铝调拌成粉浆在代型上涂塑成型,预烧形成氧化铝立体网络,然后利用毛细血管作用将镧系玻璃渗透进入氧化铝颗粒间的孔隙中,形成网状立体交联结构,最终使修复体内的孔隙基本消除,形成相互渗透相复合体,使渗透陶瓷具有良好的物理机械性能,使不透光的氧化铝陶瓷变为有一定透光性的渗透陶瓷,由氧化铝的白色变为牙本质色,此法可使渗透陶瓷的氧化铝含量达到75%左右,弯曲强度可达到450MPa。1989年德国Vita公司对该法进行部分改进后正式推出了“In-Ceram "渗透陶瓷技术(In Ceram Alumina).以后又陆续推出了适合前牙美学修复的渗透尖晶石瓷(In -Ceram Spinell)。适合修复后牙的渗透陶瓷(In_Ceram Zirconia)。国内由杜传诗和巢永烈教授领衔的课题组从1990年就开始了渗透陶瓷的研究,成功研制出GI系列渗透陶瓷材料,于应用临床,取得了良好的效果。
瓷沉积(ELC system系统):
传统的粉浆涂塑法成型渗透陶瓷底冠步骤较复杂,需要翻制专用石膏材料模型,粉浆涂塑成型底冠,修整后进行预烧结。而瓷沉积技术在原始代型上电泳沉积瓷材料,不需要翻制专用是石膏材料模型,避免了翻制模型等过程中可能出现的误差,能够使修复体与基牙完全密合;底冠厚度由电脑精确控制,通过电泳沉积形成,瓷层均匀致密,不会出现气泡,厚度均一;底冠雏形不需要预烧结即可取下,操作更简便;对技工人员的技术要求降低,自动化程度提高;由于操作步骤减少,电泳沉积系统的工作速度又很快(可达平均每小时制作10件冠/桥修复体),技工室工作时间大大缩短。
计算机辅助切削(Celay/In-Ceram技术):
Celay/In-Ceram是苏黎世大学与Vita公司将Celay机加工技术与In-Ceram技术结合起来的新技术。Celay是一种类似于配钥匙但有八面轴的切屑机器。制作方法是先在代型上暂时修复体,然后以暂时修复体为母板,在机器上切削出瓷修复体,所以又称复制切磨机。Celay/In-Ceram是用Celay技术加工渗透前的多孔陶瓷块,这种瓷块是用工业方法制成的成品,具有很强的毛细管作用,使玻璃陶瓷时间由4小时减少到30~40分钟。临床上可在两小时内做出In-CeraM单冠。后德国Sinora公司与Vita公司将Cerec CAD/CAM机加工技术也与In-Ceram技术结合。
烤瓷牙与瓷立方原齿的区别:
烤瓷(porcelain):
是一类特殊的陶瓷,传统上一般认为它是由纯白黏土、石英和长石三种天然材料混合,经过粉碎、混合成型和烧结形成的白色陶器。故烤瓷一般是一类有较高强度和透明度的白色陶器。
虽然在概念上陶瓷应包括烤瓷,烤瓷只是陶瓷的一个分支,但在口腔科领域,陶瓷材料和烤瓷材料并非包含和所属关系,而是赋予了不同的含义。烤瓷材料一般指:1、活动义齿用成品瓷牙的瓷材料;2、用于烤瓷熔附金属修复体的长石质材料。而目前用于全瓷修复的材料一般都称为陶瓷材料,所以“全瓷修复材料”的英文表述为“all ceramic materials”。但现在这种区别越来越不明显,如烤瓷熔附金属全冠现在更多被称为金属--陶瓷全冠。传统的更多采用天然材料的、强度较低的长石质瓷一类的口腔材料一般称为烤瓷,而现代的更多采用人工合成材料的、具有更多无机非金属材料颗粒、较少玻璃相的口腔瓷材料。
瓷立方:
目前实际工作中应用较多的全瓷材料包括:
白榴石全瓷(Empress I)
氧化锂基全瓷(Empress II)
氧化铝基全瓷(Vita In—ceram、Wolceram、Procera系统)
氧化锆基全瓷(Everset、Ceracon、Cerec、Lava系统)
全瓷系统制作工艺目前常见的包括:
热压铸造工艺(Empress I、II)
渗透陶瓷工艺(Vita In—ceram、Wolceram)
瓷沉积(ELC system系统)
计算机辅助切削(Procera、Everset、Ceracon、Cerec)
制作工艺也会对材料的选择也会有一定影响。
1.Empress—I
这是所有全瓷材料中半透明性效果最好的,能达到非常好的美学效果。但是它的强度比较有限,其抗折强度仅为180 MPA,所以临床上早已不用这种材料做冠,目前临床上大多用仅仅用Empress—I制作贴面或嵌体。现在已很少见到了。
2.Empress—II
强度比Empress—I有了明显的提高达到了360 MPA,但半透明度比Empress—I明显下降,所以不能用Empress—II制作整个瓷冠,而是制作Empress—II全瓷内冠,外边再烤上饰面瓷.这样就能既保证瓷冠的强度,又能达到很好的半透明美学效果。
Empress—II铸瓷常制作常规的单个冠,如果在咬合比较紧的情况下,牙体舌侧不能预备足够的厚度.将会大大降低铸瓷冠的强度;另一方面,在制作铸瓷固定桥时,为了达到足够的强度,需要保证连接体的足够面积,因此邻间隙不能过分切开.这在很大程度上限制了整体的美学效果。这是Empress—II铸瓷材料制作固定桥时的一个主要问题。
Empress—II铸瓷材料的透明度较高,这个特性是其一个重要优势。在很多修复病例中都可以达到很好的美学效果:但是,由于透明度过高.有时也会发生修复体比天然牙明度低的现象。
3.氧化铝基全瓷系统
常见的氧化铝基全瓷系统包括Vita In—ceram全瓷系统、Wolceram瓷沉积全瓷系统和Procera全瓷系统三大类。其所用材料均为氧化铝基全瓷.但制作方法各有不同。
由于氧化铝基全瓷材料的强度达到了600 MPA.比Empress II铸瓷材料的抗折强度有非常明显的提高.因此在做联冠或较短的固定桥时,可以减小连接体面积.获得更美观的连接体形态。
氧化铝基全瓷既有金属烤瓷桥的强度又皆有Empress的美学效果。
4.氧化锆基全瓷材料
是一种硬度极高的全瓷材料。不能通过常规的铸造、烧结等方式加工,必须通过计算机辅助设计与切削系统,即CAD/CAM系统来加工制作。
常见的计算机辅助设计与切削系统包括KAVO公司Everest CAD/CAM系统、登士柏公司的Ceracon CAD/CAM系统、西门子公司的Cerec CAD/CAM系统等等。
CAD/CAM系统的工作流程,首先是灌注后的实体石膏模型通过扫描系统形成数字模型,再通过计算机辅助设计然后切削形成内冠,然后在石膏模型上试戴,最后烤制饰面瓷。氧化锆基全瓷材料的抗折强度达到了900 MPA.比氧化铝基全瓷材料又有大幅度的提高,因此,可以制作完成后牙5单位的长固定桥。 但同时,氧化锆基的全瓷材料的内冠透光性极低.几乎失去了天然牙及其他全瓷材料的光线透射效果。所以在前牙美学修复中,要将基牙预备到足够量、使饰面瓷层有足够的厚度的情况下,采用氧化锆基的全瓷材料同样可以取得很好的美学效果。
以上四种的材料的比较来说:
透光性: Empress—I>Empress—II>氧化铝>氧化锆
硬度: 氧化锆>氧化铝> Empress—II> Empress—I
价格: 氧化锆>氧化铝> Empress—II> Empress—I
【临床适应症】:
1. Empress—I适应于单个前牙及贴面或嵌体的修复。
2. Empress—II适应于前磨牙以前的单冠或是前牙咬合力小的三个单位的桥。
3. 氧化铝适应于前后牙单牙以及短桥的修复,但不宜做长桥。
4. 氧化锆适应于小于五个单位以下的桥及单冠的修复。
【备注】:
Empress全瓷冠明度低、透明效果好,氧化锆全瓷冠明度高、透光性低,所以当邻牙明度低、透明度高的个别前牙修复时,要首选Empress全瓷冠;当基牙明度高、透光性低时首选氧化锆全瓷。
PLAT铸造陶瓷原瓷
热压铸瓷材料(Hot-pressed castable ceramics )
也称注射成型玻璃陶瓷材料(Injectionmolded glass ceramic),简称铸瓷。热压铸陶瓷技术是1983年首先由瑞士苏黎世大学研制成功,然后1987年由义获嘉(Ivoclar)公司推出ISP Empress应用于临床,早期的热压铸瓷材料主要为白榴石强化陶瓷,闹区强度仅120MPa左右,故很快淘汰。目前的热压铸瓷材料主要为晶相为焦硅酸锂,约占60%体积比,晶体细小,长0.5---5μm,热压处理后的热压铸陶瓷弯曲强度可达350--600MPa,因此可以制作嵌体、贴面、全冠甚至全瓷固定桥等。热压铸瓷材料具有天然牙相似的光学性能,其微观结构主要有晶体和残余玻璃,当光线射入修复天后,结晶使光线发生与天然牙类似的散射现象,同时在深部也能产生铸瓷材料良好的半透性,所以特别适合修复牙体比较透明的患牙。热压铸瓷材料的代表有IPS Empress、Optimal Pressable Ceramic、Cerpress、Finesse等,其中以义获嘉IPS Empress应用较广泛。
来自四川华美紫馨医学美容医院犹飞医师与厦门嘉伟义齿合作的铸造陶瓷修复体
渗透玻璃陶瓷原齿
全瓷材料可根据组成结构和制作工艺进行分类,按组成结构可分为云母基玻璃陶瓷、硅酸盐类及磷灰石玻璃陶瓷、玻璃渗透尖晶石、氧化铝及氧化锆陶瓷、多晶陶瓷等;按制作工艺则可分为粉浆涂塑技术、压铸技术及机加工技术等,其中机加工技术又包括精密复制机加工技术、计算机辅助设计和计算机辅助制造(computer aideddesign and computer aided manufacture,CAD/CAM)技术等。数码全瓷修复技术是指采用CAD/CAM技术制作完成全瓷修复体的技术,目前大量的全瓷修复体都是采用数码技术完成的。CAD/CAM技术的发展已有几十年的历史,但初期其主要用于加工长石质陶瓷,其强度较低,适用范围窄,临床应用一直不广泛。随着以氧化锆为代表的新一代高强度、高韧性的全瓷材料的异军突起,数码全瓷技术才在临床得以广泛的开展起来,全瓷修复的适应范围也大大扩展,标志着全瓷修复时代的来临。
橡皮章下粘接,术后如下图
图片来自厦门嘉伟义齿公司与四川华美紫馨医学美容犹飞医师合作案例:图为玻璃陶瓷璃陶
臻瓷原齿( Digitial Smile Design)
IPS e.max采用新科技的数码3D对对模型定位技术,由于陶瓷块硬度高,普通系统无法进行切割,需专用CAD/CAM系统对原装进口陶瓷内层切削。表层陶瓷渗透堆结染色,颜色仿真极高,具有天然牙乳光、强化效果,模拟半透明性,通透度很好,是目前色彩最好接近天然牙的陶瓷材料,受到绝大部分爱美人士的亲睐。由专门的技师和医师设计制作,适合对美学修复要求高的人群。
德国著名WIELAND公司生产的T1 CAD-CAM氧化锆全瓷系统。这种高品质陶瓷材料现已成为牙齿美容修复的潮流。氧化锆烤瓷牙是一种优秀的高科技生物材料,生物相容性好,优于各种金属合金,包括黄金。氧化锆全瓷修复牙齿,颜色的自然感觉和不明显的牙冠边缘是其它烤瓷义齿不能代替的。尤其适用于美观要求高和对合金过敏的患者群体。非金属的氧化锆对X线无任何阻挡及核磁共振检查都不受影响。
这一全新的CAD—CAM系统,凭借其超高的工作效率和完全的自动化流程,为牙科修复的制作带来了革命,无论是单冠,一个单位桥,还是全口多个单位桥的制作,都可以满足不同病例的需要,是爱美人士的最佳选择,这无疑是患者的福音。
尖晶石原齿(Vita In-ceram Spinel)
尖晶石是Al<,2>O<,3>-AlN体系的一个重要的单相、稳定的的固溶体陶瓷,它以其独特的性能成为颇具潜力的新材料AlON陶瓷具有优良的光学、物理、机械和化学性质,特别是它所具有的各向同性,高温烧结可制成透明陶瓷。
全瓷修复技术最早出现于19世纪末20世纪初,当时的全瓷修复体美观性良好但脆性较大,只能用于不承受牙合力的前牙的修复[1,2]。近年来出现的多种全瓷修复材料已经具有较好的力学性能,并且秉承了陶瓷材料的优点:较佳的美学效果和良好的生物相容性,可以避免金瓷修复容易出现的修复体颜色失真、牙龈染色等问题,被越来越多地运用于临床。目前使用的全瓷修复技术种类很多,主要有可铸玻璃陶瓷技术(Dicor)、压铸陶瓷技术(Empress)、渗透陶瓷技术(In-Ceram) [3,4]和全瓷沉积技术(Wolceram)。其中全瓷沉积系统(Electro Layered Ceramic system, ELC system)是由德国Wolceram公司推出的一种类似于金沉积的陶瓷电泳沉积技术系统,使用Vita公司的氧化铝全瓷(In-Ceram Alumina)、氧化锆全瓷(In-Ceram Zirconia)或尖晶石全瓷(In-Ceram Spinell)为材料,用电泳沉积方法成型渗透陶瓷底冠。与传统粉浆涂塑成型底冠相比,不需要翻制耐火材料模型、不需要预烧结,具有速度快、精度高、成本低等特点。
一、Wolceram ELC技术原理
电泳沉积(electrophoretic deposition EPD)是一项目前已经应用于传统陶瓷、生物陶瓷、复合陶瓷等陶瓷材料制备的电沉积技术。电泳沉积包括电泳和沉积两个过程:带有效电荷的粒子在粘性介质中(液体或凝胶)受电场作用定向迁移——电泳;粒子在电极上聚集成较密集的质团——沉积。陶瓷的电泳沉积就是把陶瓷颗粒分散在介质中形成悬浮的胶体粒子,后者在电场作用下作定向移动,在电极上沉积形成致密均匀的瓷层。
ELC全瓷沉积技术是EPD在口腔修复技术领域的应用。将原始代型导电后置于电泳设备的阴/阳极,将In-ceram氧化铝/氧化锆/尖晶石粉浆置于另一极,施加恒定电流实现粉浆颗粒的电泳,最终直接在原始代型上形成厚度均匀的底冠。
二、ELC技术操作要点
2.1 代型的修整
修整代型使其高度适当,避免浸入粉浆进行电泳沉积时发生折断。代型颈缘下便利型的修整量多与常规金瓷修复代型修整,便于沉积完成后清除颈缘多余的瓷材料。把代型固定在夹持器(holder)上时,后牙代型要与夹持器成一定角度,防止浸入粉浆时牙尖之间有气泡形成;前牙代型要保证固定后唇腭(舌)面平行。
2.2 代型的沉积前准备
用软刷在代型上均匀涂布一薄层Wolceram粉色间隙蜡,提供粘结材料的空间,也便于以后从代型上取下底冠。避免在颈缘部分涂布间隙蜡,以免间隙蜡的堆积造成修复体边缘薄弱。填平所有倒凹,在代型各轴壁涂布间隙蜡直至遮蔽代型原来的颜色,后牙牙合面和前牙舌面不涂间隙蜡。仔细修整使蜡表面光滑平整以保证内冠组织面的形态良好。
用软刷在间隙蜡表面涂布一薄层铝粉,降低蜡表面反光,以保证激光扫描能获得精确数据。红色铅笔标记修复体边缘线。
全瓷桥的电泳沉积尚需Wolceram提供的各种型号可塑形支撑片(chip)作为桥体沉积的支架。
2.3 电泳沉积过程
正确安装夹持器,使用配套软件设置瓷层厚度、启动电泳沉积过程,以下步骤为电脑控制:
数据采集和代型导电处理:激光扫描采集代型的三维数字资料,确定代型浸入粉浆/电解液的深度;代型被浸入到特定电解溶液中,在代型表面形成导电层。
电泳沉积:代型被浸入到In-Ceram氧化铝/氧化锆/尖晶石粉浆中,二者分别位于电源的两极;电泳沉积过程开始,瓷材料均匀沉积到原始代型上。操作时间由电脑根据设定的瓷层厚度自动确定。
2.4 底冠雏形的修整及取下
取下夹持器,在代型上用低速手机去除冠边缘以下多余的材料,抛光橡皮轮打磨底冠边缘直至红色边缘线出现。全瓷桥还需去除近远中邻面的多余材料并切断支撑片(chip)。吹风机加热代型20秒(全瓷桥约需1分钟),待间隙蜡熔化后,将手指放于修复体轴面近冠方处轻轻施力,取下内冠。若不能顺利取下可再次加热代型。
2.5 全瓷修复体的完成
常规烧结、玻璃渗透完成全瓷底冠。常规上饰面瓷,完成整个全瓷修复体。
三、临床应用
3.1 适应证
可用于制作4单位的固定桥,前、后牙单冠,种植桥以及各种种植体瓷基台。
3.2 牙体预备
与其他全瓷修复体要求一致,无特殊要求。
3.3 使用材料
3.3.1 底冠材料
使用Vita公司生产的氧化铝全瓷(In-Ceram Alumina)、氧化锆全瓷(In-Ceram Zirconia)或尖晶石全瓷(In-Ceram Spinell)为材料。根据厂家提供的资料,三种瓷材料的挠曲强度从大到小依次排列为:氧化锆全瓷(In-Ceram Zirconia)>氧化铝全瓷(In-Ceram Alumina)>尖晶石全瓷(In-Ceram Spinell);透明度从高到低依次排列为:尖晶石全瓷(In-Ceram Spinell)>氧化铝全瓷(In-Ceram Alumina)>氧化锆全瓷(In-Ceram Zirconia)为材料。可根据不同要求选择。
3.4 粘接材料
可以使用多种粘接材料,推荐使用Panavia 21和Rely X。
四、ELC技术特点
4.1 操作步骤简单、修复体精度高、工作速度快。
传统的粉浆涂塑法成型渗透陶瓷底冠步骤较复杂,需要翻制耐火材料模型,粉浆涂塑成型底冠,修整后进行预烧结。而瓷沉积技术直接在原始代型上电泳沉积瓷材料,不需要翻制耐火材料模型,避免了翻制模型等过程中可能出现的误差,能够使修复体与基牙完全密合;底冠厚度由电脑精确控制,通过电泳沉积形成,瓷层均匀致密,不会出现气泡,厚度均一;底冠雏形不需要预烧结即可取下,操作更简便;对技工人员的技术要求降低,自动化程度提高;由于操作步骤减少,电泳沉积系统的工作速度又很快(可达到平均每小时制作十件冠/桥修复体),技工室工作时间大大缩短,材料成本也降低。
Wolceram全瓷沉积技术与可铸玻璃陶瓷、压铸陶瓷等全瓷修复技术相比也有相似优势。
4.2 适应证广,基牙预备无特殊要求,粘接方法简便。
如前所述,电泳沉积系统可用于多种全瓷修复体的制作,尤其是复杂外形修复体(如种植桥)的制作。对基牙预备的要求同其他全瓷修复。粘接简便,可以使用多种全瓷粘接材料。
4.3 修复体美观逼真。
可以使用三种具有不同挠曲强度和透明度的In-ceram 底冠材料以及多种饰瓷材料,临床上能够根据不同病例对修复体强度和美观的要求灵活选择。
4.4 修复体与基牙间间隙的控制。
Wolceram全瓷沉积系统把瓷材料直接沉积到原始代型上,内冠间隙可由间隙蜡厚度精确控制。如前述,在涂布间隙蜡过程中不在后牙牙合 面和前牙舌面涂间隙蜡,这样在全瓷修复体完全就位后,修复体牙合面/舌面与基牙紧密接触,中间无粘接材料,牙合力直接传递到基牙上,避免传递到全瓷冠边缘部位,减少了修复体折裂的可能性。
五、结语
Wolceram全瓷沉积(ELC)技术作为一种陶瓷材料的电泳沉积技术具有操作简便,速度快,成本低,修复体密合度高、美观逼真等特点,具有临床推广价值。但是对于这项新技术也存在若干疑问。
首先,关于渗透陶瓷底冠的挠曲强度:厂家直接引用了Vita In-ceram粉浆涂塑成型底冠的挠曲强度数据,从理论上讲,电泳沉积形成的瓷层较粉浆涂塑法形成的瓷层更均匀致密并且不会出现气泡,那么全瓷沉积底冠强度是否应该更高,就这一问题目前国内外均未见报道。
其次,关于Wolceram全瓷沉积冠的密合度:陶瓷电泳沉积技术将瓷材料直接沉积于原始代型上,修复体与基牙的密合度应该十分理想,但是间隙蜡的厚度似乎没有量化的控制标准,孙凤[7]认为间隙蜡较厚(约0.1mm)且其厚度受技术员水平影响较大,临床应用修复体密合性欠佳。因此,Wolceram全瓷沉积冠的密合度究竟如何尚需进一步的研究。
最后,关于支撑片(chip)的应用:在全瓷桥的电泳沉积过程中需要支撑片(chip)作为桥体沉积的支架。使用方法:测量两基牙代型间的距离后选择合适型号的支撑片(chip);专用器械塑形形成桥体牙尖和牙冠的支架;固定于桥体位置。在瓷沉积过程完成后切断桥体外的支撑片。支撑片牙尖和牙冠部分留置于瓷沉积桥体内,此残留支撑片对全瓷修复体的强度会有何种影响,目前尚无报道。
除了Wolceram公司推出了ELC全瓷沉积系统,面市的全瓷沉积系统还有Vita公司的CeHa WHITE ECS[8]系统和BEGO公司的PreCeram系统等,其基本原理相似。
综上所述,以Wolceram ELC为代表的全瓷沉积技术拥有良好的临床应用前景,但由于该系统应用时间尚短,还需要更长时间和更多病例的观察,才能对全瓷沉积修复体的综合性能做出全面的评价。
瓷立方原齿
氧化锆陶瓷由于特有的应力诱导相变增韧效应,其强度和韧性均优于传统的长石瓷和氧化铝陶瓷,近年来成为口腔材料界研究关注的热点。
氧化锆不仅具有普通陶瓷材料耐高温、耐磨损、耐腐蚀、生物相容性好等优点,而且其抗弯曲强度可达900--1200MPa,韧性可达15MPa·m½,是目前口腔陶瓷材料中最高,这主要得益于其相变增韧机制:氧化锆具有3种同素异型结构,即单斜相(m-ZrO2)、四方相(t-ZrO2)、立方相(c-ZrO2)。三种晶体型存在于不同温度范围并可相互转化。目前临床应用的氧化锆陶瓷主要分为两大类:一是主要成分分为氧化锆和能够将四方相氧化锆晶体稳定于室温条件下的稳定剂的氧化锆;二是氧化锆增强陶瓷。
(一)氧化锆陶瓷
一步烧结的致密氧化锆陶瓷:由于氧化锆为主体的致密陶瓷硬度可达1200Hv,加工困难,其主要以四方相(t-ZrO2)晶体结构存在,非常稳定性,因此这种材料最初用于制造成品根管桩。如:VITA In-Ceram ZIRCONIA渗透氧化锆
二步烧结的氧化锆陶瓷:降低了致密氧化锆陶瓷的强度,以三种混合晶体形式存在,解决了高强度氧化锆制作难的问题,便于切割/切削制作。如:IPS e.max Zirpress
(二) 氧化锆增韧陶瓷
其分为渗透锆瓷和氧化锆增韧铸造玻璃陶瓷两种,第一种其主要成分为氧化铝(62%),33%氧化锆。该材料通过粉浆涂塑加工工艺形成开放性多孔状,主要是以单斜相(m-ZrO2)晶体结构存在,计算机辅助磨削加工成所需的基底冠形态后进行玻璃渗透,形成三点受力,材料显著提高了抗弯曲强度,如:VITA In-Ceram YZ致密氧化锆。
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