不同表面处理方法对树脂-陶瓷复合材料微观形貌和粘接强度影响研究

目的研究不同表面处理方法对树脂-陶瓷复合材料表面微观形貌及粘接强度的影响。方法选择树脂-陶瓷复合材料Vita Enamic(以下简称“VE”)和Lava Ultimate(以下简称“LU”),分别切割成2种不同尺寸瓷块。每种尺寸瓷块均随机分为8组,每组6 mm×6 mm×5 mm瓷块5个、16.0 mm×4.0 mm×1.5 mm瓷块4个。其中,对照组不做任何表面处理;其余7组为处理组,分别记为氢氟酸组(氢氟酸凝胶酸蚀),25、50、110μm玻璃珠组(不同颗粒尺寸玻璃珠喷砂),以及25、50、110μm氧化铝组(不同颗粒尺寸氧化铝喷砂)。使用共聚焦显微镜观察并测量表面粗糙度Ra值,扫描电镜观察表面微观形貌,并进行粘接强度测试。结果共聚焦显微镜观察显示,相较于对照组,各处理组均表现为较尖锐的片瓦状凹凸表面,其中110μm氧化铝组2种材料瓷块表面均具有明显的凹坑和沟槽。测量各组表面粗糙度Ra值也发现,110μm氧化铝组2种材料瓷块表面粗糙度Ra值均较其他组显著增高(均P<0.05);其次为50μm氧化铝组和110μm玻璃珠组,而这两组相同材料瓷块表面粗糙度Ra值比较,差异无统计学意义(均P>0.05)。扫描电镜观察显示,各喷砂处理组瓷块表面出现明显的裂隙与凹陷,相对于各氧化铝喷砂处理组,玻璃珠喷砂处理组瓷块表面更平整,其中110μm氧化铝组瓷块表面裂纹最为明显。各组VE瓷块粘接强度比较显示,氢氟酸组、110μm玻璃珠组、50μm氧化铝组和110μm氧化铝组较其他组的粘接强度高;各组LU瓷块粘接强度比较显示,110μm玻璃珠组、50μm氧化铝组和110μm氧化铝组较其他组的粘接强度高,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论氧化铝和玻璃珠喷砂处理均能显著改变VE和LU陶瓷表面形貌,其中110μm玻璃珠和50μm氧化铝喷砂处理可在显著提高陶瓷粘接强度同时避免微裂纹的产生。