1.中南大学 湖南长沙 410083；2.中南大学 湖南长沙 410083
摘要：目的：通过对比和分析牙科常用的六种金属合金中金瓷结合强度的差异，为消费者在选择金属修复材料时提供理论指导。方法：选择六种牙科常用金属材料，严格按照标准要求制作金瓷结合样块，用三点弯曲法测试金瓷结合样块的金瓷结合性能。结果：六种牙科金属合金的金瓷结合强度从小到大依次为：纯钛、钴铬、镍铬、黄金、钯银、钯金。结论：1、贵金属（钯金、钯银、黄金）金瓷结合性能优于非贵金属（镍铬、钴铬、纯钛）；2、金瓷结合强度大小受样块制作工艺，金属种类等因素影响。
关键词：金瓷结合；烤瓷合金
1引言
近年来，常有媒体报道口腔患者使用的烤瓷牙出现表层脱瓷等质量问题，这主要是由金瓷结合不良导致的。不同金属的金瓷结合强度不尽相同。为此本文选择六种牙科常用金属合金材料：纯钛、钴铬、镍铬、黄金、钯银、钯金，对其金瓷结合强度进行测试，并对测试结果进行分析，希望帮助生产厂家及消费者选择合适的金属修复材料。
2材料、设备和方法
2.1材料
钯金（美国阿根）、钯银（美国阿根）、黄金（美国阿根）、镍铬（今佰格）、钴铬（今佰格）、纯钛（千禄达）、遮色瓷（VITA）、本质瓷（VITA）、包埋料（德国贝格）、蜡块（上海新世纪）。
2.2设备
万能材料试验机（品牌：岛津；型号：AG-X），真空烤瓷炉（品牌：义获嘉；型号：P310），全自动牙科铸造机（品牌：圣邦；型号：XF80-1）。
2.3金瓷结合样块的制作
制作尺寸为25mm×3mm×0.5mm的蜡片，将其包埋。去蜡后用全自动牙科铸造机分别铸造钯金、钯银、黄金、镍铬、钴铬、纯钛各10个试件。去除包埋后，对试件进行喷砂，打磨，清洁，除气，及预氧化处理。在试件的一面涂上遮色瓷，遮色瓷的长度为（8±1）mm。将本质瓷涂覆在遮色瓷上，形成厚度为（1.1±0.1）mm的瓷层。最后用真空烤瓷炉烧结所有试件，使每种金属各获10件金瓷结合样块。
2.4测试
将制备好的样块安放在跨度为20mm的金属支架上，使样块烤瓷面朝下方，选取曲率半径为1.0mm的压头对样块进行加载试验，实验速率为1.5mm/min。观察万能材料试验机的加载过程。记录瓷层从金属层脱落时的断裂力值。金瓷结合强度数值等于系数k值与断裂力值的乘积。
3. 测试结果
金属烤瓷的金瓷结合强度见表1。
表1 烤瓷合金金瓷结合强度
采用SPSS软件对实验数据进行单因素方差分析，显示的比较结果为：纯钛与其他金属均呈显著性差异（P＜0.05）；镍铬合金与钴铬合金无显著性差异（P＞0.05），但和纯钛、黄金、钯银、钯金的呈显著性差异（P＜0.05）；黄金与其他五种金属合金均呈显著性差异（P＜0.05）；钯金和钯银无显著性差异（P＞0.05），与其他金属均呈显著性差异（P＜0.05）。
4.讨论
喷砂能粗化基体表面并增加金属与瓷接触的表面积，有利于瓷层与金属的机械结合。喷砂过程中，贵金属的硬度较小，非贵金属的硬度相对较大，导致贵金属在喷砂后粗糙度比非贵金属粗糙度更大。因此，相对非贵金属而言，喷砂处理对提高贵金属的金瓷结合性能更为有效。
贵金属经高温后，其表面形成一层均匀的氧化膜，氧化膜与瓷层中的氧化物发生化学反应，提高了金瓷结合的强度。而非贵金属经高温后，表面易形成致密、较厚的氧化膜，与瓷层较难发生化学反应。
为了保证良好的金瓷结合性能，金属和瓷的热膨胀系数之差不能超过一定范围，并应使瓷的热膨胀系数略小于金属，一般认为差值应在0.9×10-6/℃~1.5×10-6/℃之间。在这种状态下，瓷的表面承受较小的压应力，结合界面的径向拉应力也不大，金瓷结合效果最好。6种金属和瓷的热膨胀系数见表2。
表2 金属及瓷的热膨胀系数
钯金、钯银及黄金与瓷的热膨胀系数差值分别为1.0×10-6/℃，1.4×10-6/℃及1.5×10-6/℃都处于适宜的状态，而镍铬、钴铬与瓷的热膨胀系数差值分别为0.5×10-6/℃及2.0×10-6/℃。已经脱离了适宜的范围。纯钛的热膨胀系数低于瓷，高温后瓷层承受金属层的拉应力，降低了金瓷结合强度，这是纯钛金瓷强度较小的原因之一。
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论文作者:吴骞1,徐效文2
论文发表刊物:《健康世界》2017年28期
论文发表时间:2018/3/9
标签：合金论文; 金属论文; 强度论文; 贵金属论文; 热膨胀论文; 系数论文; 牙科论文; 《健康世界》2017年28期论文;