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2 结 果
不同金属与SOLIDEX剪切粘结强度测试结果见附图。 从图1可见,Co-Cr、Ni-Cr合金的粘结性能较低,其剪切粘结强度分别为14.39和13.76 MPa,四种钛及钛合金粘结性能均高于Co-Cr和Ni-Cr合金,其剪切粘结强度大小顺序:Ti-Zr(21.36 MPa)>Ti-75(20.54 MPa)>TA2(19.20 MPa)>Ti-6Al-4V(17.69 MPa)。方差分析结果显示各组间差异有高度显著性(P<0.01),SNK-q检验两两比较表明:Co-Cr与Ni-Cr组间无显著性差异(P>0.05),分别与四种四种钛及钛合金比较差别均有高度显著性(P<0.01);TA2与三种钛合金金各组间比较差别无显著性(P>0.05),Ti-6Al-4V组与Ti-75、Ti-Zr组间比较有显著性差别(P<0.05),Ti-75组与Ti-Zr组比较差别无显著意义(P>0.05)。

图 不同金属剪切粘结强度
金属断面体视显微镜下观察,除Ti-Zr组有3个试件断面有少量遮色树脂突残留外,其余各组所有试件均为粘结性界面破坏,未发现混合性和内聚性断裂。
3 讨 论
钛及钛合金与硬质冠桥树脂的粘结强度的好坏将会影响到钛树脂罩面冠美容修复的适用性。Hansson等〔5,6〕研究发现金属经Al2O3喷砂处理,钛与Comspan Opaque的粘结强度冷热循环前后均明显高于Co-Cr合金和三种金合金;藤昭宏等〔7〕用含有4-EMTA 的New Metaclor冠桥树脂与钛和Co-Cr合金粘结,也得到类似的结果。本研究结果表明:TA2、TI6Al4V、Ti-75、Ti-Zr与SOLIDEX的剪切粘结强度均高于Co-Cr、Ni-Cr合金(P<0.01)。而Co-Cr和Ni-Cr合金与SOLIDEX冠桥树脂的剪切粘结强度接近(P>0.05),与以上研究结果相似,说明钛及钛合金对SOLIDEX都具有较强的粘结性能,这将拓宽钛及钛合金在口腔粘结美容修复的应用范围。粘结强度与金属氧化膜的结构和性质有很大关系,钛及钛合金与树脂有较高的粘结强度可能与金属表面氧化膜的形成有关。钛的标准电极电位和致钝电位都很低,是一种自钝化性很强的金属,表面通常被一层热力学稳定的、连续的、与基体粘结性很强的氧化膜覆盖〔8〕,因此,树脂与钛粘结实际上是与钛的氧化膜直接粘结。喷砂时金属表面产热,钛与空气中的氧元素发生反应而生成新鲜的坚硬而致密的氧化膜,强度较高,吸附能力强,而Co-Cr、Ni-Cr合金虽然喷砂后表面也有新鲜的氧化膜形成,主要成分为氧化铬,但却比较薄软而疏松,强度弱,吸附能力较差,所以粘结性较低。此外,一些金属氧化物可与羧酸、磷酸衍生物发生化学性粘结,越前谷 亨〔9〕通过XPS和Fourier红外吸收光谱研究了钛与4-META/MMA-TBB树脂的粘结界面,结果发现钛表面有一层TiO2和水分子吸附层,氧化膜厚度高达3.7 nm,树脂中的极性基团与这层氧化膜垂直排列,说明钛氧化膜与树脂中的粘结性单体有化学粘结作用。本研究采用的金属底胶单体中含有磷酸衍生物(MDP),与钛和钛合金的粘结强度高于Co-Cr、Ni-Cr合金,也许是因为钛材氧化膜的成分和结构比Co-Cr、Ni-Cr合金氧化膜与树脂中的粘结性单体化学反应性较强。钛-塑粘结的机理还有待于进一步研究。 本研究还发现四种钛基金属之间也有一定的差别,TI-6Al-4V 最底,Ti-75、Ti-Zr最高,TA2居中。TA2与三种钛合金比较无显著性差异(P>0.05);TI-6Al-4V与Ti-75、Ti-Zr之间均有显著性差异(P<0.05),Ti-75与Ti-Zr无显著性差异,说明钛基金属的合金成分不同可能对其粘结强度也有一定的影响。柳川明宏〔10〕研究也发现机加工锻钛与饰面树脂的粘接强度明显高于铸钛,认为可能是由于铸钛表面被包埋材料中的铝和其它元素的污染有关,还有待于进一步研究。 从粘结面树脂断裂方式结果来看,几乎所有试件发生粘结性断裂,剪切粘结强度达21 MPa时,仍未发生内聚性断裂,说明SOLIDEX具有较高的内聚强度,要进一步提高其粘结强度, 还应进一步改善金属粘结面的表面处理。
责任编辑:姚红祥 |