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牙科陶瓷的特点及临床应用(6)
作者:作者dapeng 日期:2011年11月23日 来源:不详 浏览:

这种气泡很少出现在陶瓷牙或冠的表面,因为接近表面的空气可以被释放。而且,高温熟化陶瓷中的气泡要少于低温熟化陶瓷。前者其玻璃相的粘度较低,在玻璃化过程中部分空气可以逃逸。

为了减少或消除气泡,提出了三种方法。

1、陶瓷在部分真空下烧结,这样空气在混入前即被去除。真空烧结是目前制作牙科修复体的最常用方法。

2、用可弥散气体取代炉中的普通空气。这样,在烧结过程中,空气被赶出空隙,代之以可弥散气体。在熔化过程中,这些气体可弥散到陶瓷外或溶解于陶瓷中。

3、如果熔化陶瓷在压力下冷却,则气泡可被压缩变小,这样其影响也就变小。

真空烧结使气泡变少变小。并非所有空气都可从炉中排出。因此,陶瓷中仍可存留少量气泡。

玻璃化过程中烤瓷炉中采用的可弥散气体有氦、氢或水蒸汽。如前所述,这些气体进入空隙后可弥散于瓷体中。最终产品的结构类似于真空烧结陶瓷。

当陶瓷通过再加热而自身上釉时,可弥散气体方法要优于其它方法,因为会发生进一步的气体弥散,气泡基本消失。当真空烧结陶瓷再加热时,气泡不变。

如果陶瓷在空气中烧结,通过增加气压可减少气泡,如气压增至10个大气压,气泡尺寸可减小到类似于其它两种方法。当然,压力要维持到陶瓷冷却变硬。

压力方法有一个缺点,陶瓷不能在大气压下重新烧结或上釉,否则气泡将恢复到原来大小。

 

◇物理性能(Physical Properties)

陶瓷修复体的强度可能是最重要的机械性能。如前所述,陶瓷体的压缩强度大于其抗张强度或剪切强度。抗张强度低是由于不可避免的表面缺陷。剪切强度低是由于缺乏可塑性(ductility)或剪变能力(ability to shear),这是由玻璃陶瓷材料的复杂结构所引起的。

通常,牙科陶瓷的强度采用交错弯曲试验(cross-bend test)进行测量,该试验指示弯曲强度或断裂模量(flexure strength or modulus of rupture)。该试验测量压缩应力和张应力,还有剪切应力。陶瓷的抗张强度低于压缩强度;因此,样本上的较低面较弱,应首先折断。因此,测量结果更多地表明抗张强度而不是压缩强度。

陶瓷强度主要取决于组成、表面完整性和内部结构。空隙和气泡的存在影响强度。成孔性小的冠折裂所需的负荷几乎是多孔冠断裂所需负荷的两倍。烧结温度也很重要。除非玻璃化完全,否则结构弱。另外,如果陶瓷过度烧结,其强度将降低,因为较多的核被溶解,核网络结构被削弱。然而,这一影响对美观性能损害更大。过度烧结使材料变得更透明,看起来像玻璃。

如前所述,冷却过快增加表面裂缝,削弱陶瓷。上釉陶瓷比不上釉者强得多。上釉可有效地阻止裂缝蔓延。如果打磨去除上釉层,横截强度(transverse strength)可降低一半。经回火后的陶瓷可达到与上釉相同的效果。

这一观察结果具有临床意义。陶瓷修复体于口内粘固后,牙医通常通过打磨陶瓷表面来进行咬合的最后调整。不幸的是,这一步骤如果去除了上釉层,则将明显削弱陶瓷。

真空烧结对陶瓷的横截强度几无影响。原因可能是,表面裂缝形成与烧结过程中的空气无关。很明显,就横截强度而言,该因素的重要性要大于气泡的削弱作用。

有趣的是,无论是否上釉,铝瓷的折断模量都一样。很明显,铝核的增强效果在某种程度上足以对抗表面不连续的削弱作用。采用熔结氧化铝(sintered alumina)作为半透明陶瓷的衬垫,其增强效果也是明显的,其断裂模量表明了这一点。

烧结方法也影响强度。就强度而言,低温长时烧结要优于高温短时烧结。而且,在低温烧结下,锐边和锐角可更好地保留。

很明显,应在适当的温度下维持足够的时间,使粘滞态的熔融体完全流过未熔化部分并将它们结合在一起。随着温度的升高,熔融相粘度降低,流动更容易。但高温下可能有过多的材料熔化,从而导致强度降低。对类似材料而言,基质和核之间应维持一最适比例以获得最大强度。

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