◇烧结时间和铝瓷强度
玻璃基质和氧化铝晶体之间必须形成化学键结合,这样铝瓷才能达到最大强度。当裂缝不加选择地通过玻璃相和氧化铝晶体相时,这种体系能最有效地阻止折裂,从而使晶体承受加于陶瓷上的较大部分应力。
在烧结低熔铝核陶瓷时,可以延长烧结时间,以使晶体被玻璃有效湿润。增加的这段烧结(比制造商推荐的时间要长约15分钟)应在正常大气中进行。
◇通过离子交换增加强度
陶瓷还可以通过离子交换来增加强度。将有足够钠碱(Na2O)含量的牙科陶瓷浸泡于硝酸钾盐池中,钾离子将取代位于表层附近的钠离子。当较大的钾离子取代钠离子时,出现原子堆拥,产生一带有应力的表层。这种表面压缩使陶瓷的强度增加。
◇比重(Specific Gravity)
在讨论牙科陶瓷的比重或密度时,必须区别表观比重和真实比重(the apparent specific gravity and the true specific gravity)。陶瓷中的任何气泡或其它内部空隙都会降低比重。因此,测量数字代表的是样本的比重而不一定是陶瓷本身的比重。
另一方面,如果将陶瓷样本碾成细微粉末从而消除各种缺陷的影响,则粉末的比重就代表陶瓷的真实比重。不论采用何种压缩或烧结方法,烧结陶瓷都免不了内部空隙及类似缺陷。
压缩方法对陶瓷比重无大影响。
牙科陶瓷的压缩强度约为331 MPa(48,000 psi)。其热膨胀系数为6.4~7.8×10-6/°C,与人牙相近。
◇一般考虑(General Consideration)
要制作出能恰当行使功能的陶瓷修复体,牙医需要相当的技能和知识。烧结陶瓷的剪切强度和抗张强度很低,牙齿窝洞预备中稍有不完备之处即可引起套冠在使用中折裂。
另一方面,陶瓷修复体有优良的美观性能,完全不溶于口腔液体,烧结后尺寸稳定。然而,由于烧结收缩引起的不可避免的误差,陶瓷嵌体或冠的制作难以达到足够的精度,边缘不能完全封闭。
修复体通常用粘固剂粘固,如硅磷酸盐、聚羧酸盐或玻璃离子粘固剂。这些粘固剂在口腔液体中都容易腐蚀。如果腐蚀严重,留下的缝隙将会染色,如套冠下呈兰色。
陶瓷修复体与软组织相容。考虑到所有因素,牙科陶瓷可能是牙齿美观修复材料中最耐用者。
◆金属-陶瓷(Metal-Ceramics)
反对采用全瓷固定修复体的主要理由是其强度不足,尤其是抗张和剪切强度。虽然它能相当成功地抵抗压缩应力,但在修复体的设计中,压缩应力通常不是主要力量。压缩应力可能不起作用或者作用很小,如行使功能中的前牙切缘部位。
将这一缺点减至最小的一个方法就是将陶瓷直接熔附于铸件。如果瓷面和金属之间形成强大的结合,则界面处不会出现渗漏。而且,通过合理设计并利用陶瓷和金属的物理性能,陶瓷得以增强,从而可防止碎裂或至少将其减至最低限度。这经常被叫做陶瓷熔附金属(porcelain fused to metal)修复体。更恰当的术语应该是金属-陶瓷(metal-ceramic)修复体。
◇物理要求(Physical Requirements)
用以制作金属-陶瓷修复体的合金必须满足许多相当严格的要求。例如,金属和陶瓷的热膨胀系数必须匹配,以防止界面产生张应力。
另一个同样重要的性能是,合金应该有高的比例极限(proportional limit),特别是高的弹性模量。高模量的合金还将降低陶瓷上的应力。然而,如果模量过高,则冷却过程中陶瓷产生的应力难以通过金属变形而释放,将导致更为严重的裂缝问题。
金属支架在陶瓷的烧结过程中不能熔化,而且必须能抵抗产生蠕变或“下陷”(sag)的热应力。热处理是改变高温下抗蠕变性的另一个方法。至于抗晦暗(tarnish)性和耐腐蚀(corrosion)性以及其它类似性能,则与口腔中应用的其它合金相同。
◇合金的组成(Composition of Alloys)
◇陶瓷的组成(Composition of the Ceramic)