氧化锆陶瓷表面硅锂喷涂层的摩擦磨损性能

目的:研究氧化锆陶瓷表面硅锂喷涂层的微观形貌和摩擦磨损性能,初步评估其美观效果,为其临床应用提供指导和支持。方法:将氧化锆陶瓷试样随机分为三组:涂层组(有2个亚组)、抛光组(有2个亚组)和上釉组(有4个亚组),每个亚组10个样本。涂层组的两个亚组是对未处理和初步抛光的氧化锆陶瓷表面分别喷涂硅锂喷涂层;抛光组的两个亚组分别是氧化锆陶瓷表面初步抛光和精细抛光;上釉组的4个亚组分别是对初步抛光的氧化锆陶瓷表面分别上Biomic釉和Stain/Glaze釉,未处理的氧化锆陶瓷表面分别上Biomic釉和Stain/Glaze釉。对磨物选用滑石瓷球,与上述8个亚组的氧化锆陶瓷试样构成摩擦副。应用扫描电镜观测涂层组表面和断面的微观形貌,测量涂层和釉层的厚度;应用激光三维形貌显微镜测量涂层组和抛光组表面的线粗糙度;应用显微硬度计测量各组的维氏硬度。制作氧化锆陶瓷全冠,初步评价硅锂喷涂层的美观效果。应用口腔咀嚼模拟试验机,在50 N垂直载荷及人工唾液润滑下进行50000次咀嚼循环的摩擦磨损试验。应用白光干涉仪,测量滑石瓷球磨斑的宽度并计算其磨损深度;测量氧化锆陶瓷试件磨斑的最大深度和体积,计算磨损率。应用Kruskal-Wallis非参数检验和Dunn’s多重检验分析各组的磨损深度,检验水准α=0.05。结果:氧化锆陶瓷表面未处理和初步抛光后形成的两种硅锂喷涂层微观形貌均有突起缺陷,两者的线粗糙度均大于抛光组。氧化锆陶瓷表面初步抛光后形成的硅锂喷涂层厚度中位数为13.0μm[四分位距(interquartile range,IQR):11.6,17.9],氧化锆陶瓷表面未处理形成的硅锂喷涂层厚度中位数为4.4μm(IQR:4.1,4.7)。涂层组的维氏硬度值和磨损率均介于抛光组和上釉组之间。对磨的滑石瓷球磨斑深度由大到小依次是上釉组、涂层组和抛光组,上釉组和抛光组的滑石瓷球磨损深度差异有统计学意义(P<0.05);各组内随着抛光程度的增加,滑石瓷球的磨损深度减小。各氧化锆陶瓷试件磨斑的最大深度和体积由大到小依次是上釉组、涂层组和抛光组,上釉组和抛光组的氧化锆陶瓷试件的磨损深度差异有统计学意义(P<0.05)。结论:氧化锆陶瓷表面硅锂喷涂层与抛光处理相比,增加了氧化锆陶瓷表面美观;与上釉处理相比,减少了对磨的滑石瓷球的磨损,可以作为一种氧化锆陶瓷表面处理的新方法。