不同表面处理对玻璃陶瓷与树脂间粘接强度的影响

作     者：黄山 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘红

授予年度：2020年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主      题：Nd:YAG激光 表面处理 CAD/CAM陶瓷 剪切粘接强度 

摘      要：目的:本研究的主要目的是评估不同表面处理方法对玻璃陶瓷与树脂间剪切粘接强度（shear bond strength,SBS）的影响。Nd:YAG激光作为一种陶瓷表面蚀刻方法,易于操作且对软组织无害。由于陶瓷的形态结构不完全相同,所以同样的激光处理对不同种陶瓷的预处理影响不同。关于新型氧化锆增强硅酸锂陶瓷Celtra Duo的激光预处理研究数据较少,本研究将其对比其他两种常用陶瓷,即白榴石增强型玻璃陶瓷IPS Empress CAD与硅酸锂玻璃陶瓷IPS e.max CAD,以探究Nd:YAG激光对不同陶瓷的表面是否均有合适的蚀刻作用,同时亦评估激光的表面处理效果,本研究采用常用HF酸蚀法、Nd:YAG激光法还有Nd:YAG激光与HF联合应用的方法对比,探究对于陶瓷预处理最适宜的方法。方法:在流水下,使用硬组织切片机,将陶瓷块切割为大小为5 mm×5 mm×4mm的试件,其中将IPS e.max CAD试件于烤瓷炉中烧结。然后将试件置于流水下,经过600目、800目、1000目砂纸打磨,超声震荡后,将三种不同的CAD/CAM陶瓷根据分为4组进行表面处理:空白对照组,4.5%HF蚀刻组;Nd:YAG激光照射组;Nd:YAG激光照射并进行HF蚀刻组。用扫描电镜评价每个样品预处理后的表面形态。然后,将硅烷偶联剂和树脂粘接剂（Variolink N）应用于每个瓷块与树脂柱粘接。将所有粘接好的试件置于蒸馏水中37°C水浴24 h,取出后将粘接试件置于万能测试机上,测量粘接试件的SBS值并进行断裂后的粘接破坏模式分析。采用SPSS 25.0软件进行数据分析,对于SBS分析,使用双向ANOVA和LSD多重比较测试对测量数据进行分析,p0.05。结果:各组陶瓷经HF酸蚀后的表面,由于玻璃相的溶解,都出现了一定程度的晶体暴露,其中Celtra Duo陶瓷处理后可观察到填充的颗粒,而IPS Empress CAD的表面留下的空隙较明显,IPS e.max CAD可观察到方向不同的硅酸锂晶体。Nd:YAG激光处理后Celtra Duo陶瓷表面变粗糙化,IPS Empress CAD表面明显被破坏出现凹坑,IPS e.max CAD出现炸裂后的裂纹和气泡状损伤;对于HF+Nd:YAG激光的处理与Nd:YAG激光的处理后的表面形态相似,同时亦具备玻璃相溶解的现象。在Celtra Duo中,NY组（14.80 MPa）SBS值最高,其次是NY+HF组和HF组。HF组（13.54 MPa）获得了IPS Empress CAD标本的最高SBS值（p0.05）,其余各组均未观察到显著差异（p0.05）。在IPS e.max CAD中,HF组（14.70 MPa）显示出最高的粘接强度,其次是NY+HF和NY组。NY和NY+HF组之间无显著差异（p0.05）。结论:1、表面处理类型和陶瓷材料均对玻璃陶瓷与复合树脂材料的粘接强度有影响。2、Nd:YAG激光辐照技术显著提高了Celtra Duo和IPS e.max材料的SBS值,本实验的激光参数（150 mJ/脉冲和20 Hz持续20 s）适用于Celtra Duo陶瓷,其效果可以代替HF蚀刻。但是该参数不适用于IPS EmpressCAD的处理。3、NY+HF的处理与单独使用Nd:YAG激光的处理没有显著差异。