近年來，口腔修復逐漸向微創、美學方向發展，具有優異性能的釔穩定四方相氧化鋯吸引了較多醫生和患者的關注。但其不是硅基陶瓷，難以被酸蝕。如何對氧化鋯進行表面處理并不改變抗折強度是現階段的研究熱點。本實驗選用牙科常見的氫氟酸，以愛爾創和威蘭德氧化鋯作為研究對象，旨在探究適宜的表面處理方式。

　　1 、材料與方法

　　1.1、 材料與儀器

　　愛爾創氧化鋯(深圳愛爾創口腔技術有限公司);威蘭德氧化鋯(Zenostar?,威蘭德，德國);集熱式恒溫磁力攪拌器(HWCL- 3,鄭州長城科工貿有限公司);氫氟酸(上海阿拉丁試劑有限公司);Panavia F樹脂粘接劑(Kuraray, 日本);掃描電子顯微鏡(SUPRA 55 SAPPHIRE,卡爾蔡司，德國);X射線衍射儀(帕納科，Empyrean X,the Netherlands);Instron3345微力試驗機(Instron, 美國)。

　　1.2 、試件的制備與處理

　　分別切取2 種品牌的氧化鋯塊，燒結后打磨修整出30 mm×10 mm×1 mm的試件各25 個，3 mm×3 mm×1 mm的試件各35 個，水砂紙逐級拋光后依據處理方法的不同隨機分為5 組(A-E),愛爾創記為1,威蘭德記為2。A組(A1和A2):空白對照，不處理。B組(B1和B2):用110 μm 的氧化鋁顆粒，在0.2 MPa壓力下，距離10 mm處理20 s。C組(C1和C2)、D組(D1和D2)和E組(E1和E2):將氧化鋯試件分別放在裝有5%、9.5%和40%氫氟酸的密閉反應釜(大連化學物理研究所自行定制)中，置于100 ℃的恒溫磁力攪拌鍋內，處理10 min。將處理后的各組試件放置在去離子水中超聲震蕩30 min, 吹干備用。

　　1.3 、表面形貌檢測

　　從各組中隨機抽取一塊3 mm×3 mm×1 mm大小的試件，掃描電鏡下放大5 000 倍觀察表面形貌。

　　1.4 、剪切實驗

　　離體牙納入標準：(1)近6 個月內拔除的前磨牙或磨牙[1];(2)牙冠無大面積的缺損及裂紋;(3)釉質正常，表面無脫礦及色素;(4)有足夠大的平整的釉質面積;(5)未行充填及根管治療。將符合標準的離體牙包埋后，打磨拋光形成至少3 mm×3 mm的平整釉質面。在釉質表面涂布35%的磷酸30 s, 沖洗吹干。使用Panavia F樹脂粘接劑將準備好的各組試件與牙面粘接。粘接后放置在37 ℃的恒溫水浴箱中保存24 h。

　　用萬能力學試驗機以1 mm/min的速度加載至試件與牙面分開，記錄下斷裂瞬間的最大載荷。根據公式(P=F/S)計算剪切粘接強度P(MPa)。F(N)為試件斷裂瞬間最大載荷，S(mm2)為試件與釉質的粘接面積。

　　1.5 、晶相轉變與抗折強度測試

　　按DIN EN ISO 6872:2015將30 mm×10 mm×1 mm大小的試件依次放置在X射線衍射儀的夾具中，檢測表面是否發生了單斜相變。隨后將試件放置在萬能力學試驗機的工作臺上，調整跨距(L)為20 mm, 以1 mm/min的速度垂直向下加載，記錄下試件斷裂瞬間的最大載荷，根據公式P=3FL/2wh2計算各組氧化鋯的抗折強度值。其中F為試件斷裂瞬間最大載荷(N),w為試件的寬度(mm),h為試件的厚度(mm)。

　　1.6、 統計學分析

　　用SPSS 26.0軟件對剪切粘接強度及抗折強度結果進行統計學分析。采用單因素方差分析和LSD多因素比較檢驗來分析各組數據的差異是否有統計學意義，取檢驗標準為P=0.05。

　　2、 結 果

　　2.1、 掃描電鏡結果

　　A1和A2組表面平整，有水砂紙在拋光過程中產生的淺劃痕。B1、B2組表面呈現大量分散的無規則刻痕，并可見微裂紋。C1、D1、E1和E2組，產生均勻分布的凹坑，呈多孔的網狀結構。C2、D2組，表面蝕刻產生的孔洞少且淺，可見拋光過程中產生的劃痕(圖 1)。

　　2.2 、剪切粘接強度

　　各組剪切粘接強度數值和差異性如表 1。

　　2.3 、XRD檢測結果

　　噴砂后的2 種氧化鋯表面都發生了單斜相變;愛爾創氧化鋯在經過40%氫氟酸處理后，表面也檢測出了明顯的單斜晶相。而其余各組都沒有觀察到明顯的晶相轉變(圖 2)。

　　2.4 、抗折強度

　　各組氧化鋯的抗折強度數值和差異性如表 2。

　　3 、討 論

　　3.1、 粘接劑的選擇

　　Panavia F粘接劑中含有10- MDP單體。有學者[2]研究發現氧化鋯表面含有大約5%的羥基，這些羥基可以與10- MDP中的磷酸酯基團發生化學反應形成氫鍵，提高氧化鋯的粘接強度。且作為自酸蝕樹脂類粘接劑，Panavia F具有良好的邊緣封閉效果，顏色美觀且操作簡便。有實驗證明樹脂類粘接劑具有封閉和修補表面缺陷的能力，且樹脂的彈性可以進行一定程度的應變調節[3]。本實驗選用Panavia F粘接劑，其可以提高粘接強度并一定程度的彌補表面處理對氧化鋯抗折強度的影響。

　　3.2 、處理方式對兩種氧化鋯表面形貌及粘接強度的影響

　　噴砂處理導致了微裂紋的產生，這對氧化鋯自身的強度和長期壽命都有潛在的危害。有研究表明熱酸蝕可以通過優先去除周圍原子來增加晶界，使晶粒尺寸減小間隙增大，甚至造成晶粒移位[4]。此外，加熱可以使酸溶液中的質子更容易電離，加速反應進程[5]。本實驗中C2和D2組經氫氟酸蝕刻后產生的孔洞較少，說明威蘭德氧化鋯可能有比愛爾創氧化鋯更強的抗腐蝕能力。有研究報道：5%和9.5%的氫氟酸處理后氧化鋯表面粗糙度值只發生了輕微改變，而40%的氫氟酸處理后，粗糙度顯著提高[6]。Lee等[7]發現：粘接強度隨著氫氟酸濃度的增大而增大。在本實驗中，2 種氧化鋯經高濃度(40%)的氫氟酸蝕刻后產生的粘接強度都顯著高于低濃度(5%、9.5%)的氫氟酸，在C、D、E 3 組中，愛爾創氧化鋯顯示出比威蘭德氧化鋯更高的粘接強度。在本實驗的條件下，氫氟酸似乎更容易與愛爾創氧化鋯表面發生化學反應。

　　3.3、 晶相及抗折強度的轉變

　　除噴砂處理外，本實驗僅在40%氫氟酸蝕刻后的愛爾創氧化鋯表面檢測到了大量的單斜晶相。這可能是由于氧化鋯表面發生了“低溫降解”;其次，化學溶解也會導致氧化釔穩定劑的還原，加速T- M相的轉變[8,9]。Liu等[10]將澤康氧化鋯放置在40%的氫氟酸溶液中酸蝕10 min, 未檢測到單斜相。還有學者[5]檢測到9%的氫氟酸蝕刻后諦美克思氧化鋯表面有少量的單斜晶相。晶相的轉變可能與處理方式及氧化鋯的種類有關。

　　本實驗的抗折強度結果與晶相對應，2 種氧化鋯在噴砂處理后，抗折強度都有顯著下降。這可能是因為噴砂對氧化鋯表面造成的缺陷超過了壓縮應力層的厚度。Kang等[5]的研究證實：9%的氫氟酸處理后氧化鋯的抗折強度在熱循環前后均無明顯降低。在本實驗中5%和9.5%的氫氟酸酸蝕造成的表面缺陷不會影響材料的力學性能。40%的氫氟酸對愛爾創氧化鋯力學性能的影響較大，抗折強度顯著降低，這可能是表面結構的喪失和晶相轉變共同導致的。但40%的氫氟酸沒有導致威蘭德氧化鋯抗折強度的降低，且各組的威蘭德氧化鋯抗折強度均大于愛爾創氧化鋯。

　　本實驗根據國內外實驗選用的研究對象、市場普及程度、臨床應用效果等方面綜合考慮[11,12],選用了愛爾創和威蘭德氧化鋯作為研究對象，為國產和進口氧化鋯的性能對比提供參考。但國產和進口氧化鋯的差異尚需更多的品牌進行論證。如何降低操作的危險性、簡化操作流程、節省椅旁時間并避免使用昂貴的處理設備，是未來研究努力的方向。

　　4. 結 論

　　氫氟酸熱處理能顯著提高氧化鋯的剪切粘接強度，40%氫氟酸處理效果最好。但會導致愛爾創氧化鋯抗折強度降低。愛爾創氧化鋯的機械性能與威蘭德氧化鋯相比仍有一定差距。

　　參考文獻

　　[1] CHAIYABUTR Y,MCGOWAN S,PHILLIPS K M et al.The effect of hydrofluoric acid surface treatment and bond strength of a zirconia veneering ceramic[J] J Prosthet Dent,2008,100(3):194-202.

　　[2] GONES AL,RAMOS J C,SANTOS- DEL R S,et al.Thermocycling effect on microshear bond strength to zirconia ceramic using Er:YAG and tribochemical silia coating as surface conditioning[J] .Lasers Med Sci,2015,30(2):787-95.

　　《不同濃度的氫氟酸對氧化鋯粘接強度的影響》來源：《實用口腔醫學雜志》，作者：魏萌; 朱紅; 梁琢然; 蔣玉琳; 陳劍鋒