體瓷的不同表面粗糙度對烤瓷熔附金屬修復(fù)體

1、體瓷的不同表面粗糙度對烤瓷熔附金屬修復(fù)體    摘要 目的：研究體瓷的不同表面粗糙度對烤瓷熔附金屬修復(fù)體試件顏色參數(shù)和反射率的影響。方法：鑄造厚度1.0 mm、直徑12.0 mm的鎳鉻合金試件48片，平均分為AF 6組，每組8個(gè)，用等厚的松風(fēng)Halo A2色粉狀遮色瓷，體瓷和釉質(zhì)瓷構(gòu)筑金屬烤瓷試件。A組體瓷不進(jìn)行打磨，作為對照；B、C、D、E、F組分別用200、400、600、800、1 000目的水砂紙打磨體瓷表面；然后用表面粗糙度測試儀EX2154-13測量各組的表面粗糙度。測量完成后，各組試件繼續(xù)燒結(jié)釉質(zhì)瓷，用PR-650 光譜掃描色度儀測量顏色和

2、反射率。測量結(jié)果由SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件分析。結(jié)果：打磨后體瓷表面粗糙度Ra由（1.385±0.343）m降低至（0.200±0.120）m，燒結(jié)釉質(zhì)瓷后，隨著表面粗糙度的降低，反射率R由（57.7875±2.6351）增加至（64.7000±3.9301），明度值CIEL*則由（75.0351±1.3759）增加至（81.4306±1.2673），反射率和明度值均呈遞增趨勢； a*b*則同時(shí)呈遞減趨勢，a*由（2.4088±0.0883）降至（1.4611±0.0891），b*由（18.5573±0

3、.7144）降至（15.5929±1.3072）。結(jié)論：體瓷不同表面粗糙度對烤瓷熔附金屬修復(fù)體的最終顏色參數(shù)和反射率均有影響。關(guān)鍵詞：體瓷； 表面粗糙度； 顏色參數(shù)； 反射率中圖分類號：R783.2 口腔工藝學(xué)引言天然牙由半透明的牙釉質(zhì)和有一定半透性的牙本質(zhì)組成。據(jù)報(bào)道，上頜中切牙的透射率為0.130.651，因此天然牙在光線的照射下表現(xiàn)出反射、透射、散射和吸收的性能，從而使天然牙整體出現(xiàn)豐富的立體感和層次感?？敬尚迯?fù)體具有不透光的金屬基底，顏色與天然牙差異很大，其主要有金屬基底、遮色瓷、體瓷和釉質(zhì)瓷組成 1-4。在烤瓷修復(fù)體的制作中，由于技工上瓷手法的不同，會(huì)在體瓷表面形成不同的界

4、面粗糙度，而不同的表面粗糙度對最終上釉質(zhì)瓷燒結(jié)后的金屬烤瓷修復(fù)體的影響是什么呢？目前還不清楚究竟體瓷的表面粗糙度達(dá)到什么程度才能使修復(fù)體具有較佳的外觀效果，在國內(nèi)外也未見相關(guān)研究。以往的文獻(xiàn)1本課題得到教育部博士點(diǎn)新教師基金資助（0040305102027）的資助。15多數(shù)集中于對烤瓷修復(fù)體的外表面粗糙度的研究，基本原理就是對同一材料的修復(fù)體，在同樣的入射光條件下，修復(fù)體的顏色參數(shù)只與其表面粗糙度有關(guān)6。本課題立足于研究烤瓷修復(fù)體內(nèi)部體瓷表面的粗糙度，分析其反射、散射等性能對美觀效果的影響，從制作工藝的角度尋找獲得最佳修復(fù)體光學(xué)參數(shù)的方法。1 材料和方法1.1 制備金屬試件用自制不銹鋼切片器，

5、切割厚度為1.0 mm、直徑為12 mm的蠟片，稍壓平，用直徑1.5 mm的蠟線條安插鑄道，除脂，干燥；高溫牙科磷酸鹽包埋，然后鑄造。本實(shí)驗(yàn)使用普通鎳鉻烤瓷合金制作試件，經(jīng)鑄造、切割、噴砂、修整，保留長約4 mm的鑄道，便于夾持和測量。燒結(jié)后選擇無鑄造缺陷、無彎曲變形及氣泡凹陷、表面光滑平整的試件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。共選擇試件48片，平均分為A、B、C、D、E、F 6組，每組8個(gè)。用慢速手機(jī)沿同一個(gè)方向粗打磨試件，去除金屬基底兩面的微小瘤結(jié)。然后用400目鷹牌耐水砂紙以恒定轉(zhuǎn)速（500 r/min）在打磨拋光機(jī)上打磨，使試件兩側(cè)形成完全平面。打磨后的試件交技工室常規(guī)噴砂，使試件表面均勻一致。丙酮超聲清洗

6、10 min，然后蒸餾水超聲清洗10 min，試件干燥后常規(guī)預(yù)氧化，用外徑千分尺測量并記錄每個(gè)試件的中心厚度7-9。1.2 上遮色瓷體瓷后打磨并測量表面粗糙度按廠家建議的粉液比調(diào)拌Halo A2色粉劑遮色瓷（日本松風(fēng)公司），采用二次法在自制的上瓷器內(nèi)將遮色瓷涂布于6組金屬試件表面并燒結(jié)。根據(jù)Halo瓷粉的技術(shù)數(shù)據(jù)，瓷粉厚度達(dá)到0.3 mm時(shí)就能發(fā)揮最佳遮色效果，因此本實(shí)驗(yàn)塑瓷時(shí)的遮色瓷厚度為0.3 mm。在自制的上瓷器內(nèi)，于遮色瓷表面涂布Halo A2色體瓷（日本松風(fēng)公司），體瓷厚度為1.0 mm，；由外徑千分尺控制厚度。上瓷后進(jìn)行燒結(jié)，然后常規(guī)水砂紙打磨，打磨后控制體瓷厚度為（0.800&#

7、177;0.005） mm。使用表面粗糙度測試儀EX2154-13測量每個(gè)試件的表面粗糙度。根據(jù)粗糙度國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1031-199510，設(shè)定取樣長度0.8 mm和評定長度4.0 mm。將樣本置于表面粗糙度檢查儀的檢測平臺(tái)上，檢測探針置于樣本表面，檢測時(shí)探針緊貼遮色瓷平面均勻滑行，隨機(jī)在樣本的3個(gè)不同方向上測得輪廓算術(shù)平均偏差(arithmetical mean deviation of the profile，Ra)，然后取3個(gè)讀數(shù)的平均值。每個(gè)樣本測量3次，取平均值作為該樣本的表面粗糙度值，即Ra值。1.3 制作烤瓷熔附金屬修復(fù)體試件并測量色度學(xué)參數(shù)將測完粗糙度的金屬體瓷試件AF組再次

8、用丙酮超聲清洗10 min，然后蒸餾水超聲清洗10 min，烘干備用。在自制的上瓷器內(nèi)，于體瓷表面涂布Halo A22色釉質(zhì)瓷（日本松風(fēng)公司），制作完成烤瓷熔附金屬修復(fù)體。釉質(zhì)瓷為0.3 mm，由外徑千分尺控制厚度，在自動(dòng)可編程真空烤瓷爐（洛陽耐火材料研究院）內(nèi)燒結(jié)，自身上釉，然后對試件中心區(qū)域進(jìn)行色度學(xué)參數(shù)的測量。應(yīng)用非接觸式PR-650型色度儀測量試件的色度學(xué)參數(shù)，測量方法選擇多點(diǎn)定量分析測量。由于PR-650型色度儀的測量孔徑為1.5 mm，孔徑離邊緣至少為0.5 mm；為保證有足夠的面積進(jìn)行多點(diǎn)測量，同時(shí)為防止瓷層燒結(jié)后的收縮，本實(shí)驗(yàn)制作的試件直徑為12 mm。測量條件：光源為標(biāo)準(zhǔn)A光

9、源（色溫2 856 K），通過Photo Research顏色分析軟件轉(zhuǎn)換為D65光源（色溫6 500 K）；工作波段為380760 nm，間隔4 nm掃描1次，照度為2 000 lx，10°視場；探視頭對要測定部位直徑1.5 mm的黑色區(qū)域進(jìn)行精確測量，工作距離95 mm，工作環(huán)境溫度1825 ，相對濕度5060。為避免周圍光源的影響，除標(biāo)準(zhǔn)光源外，測量在暗室內(nèi)進(jìn)行1。1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，組間比較采用方差分析，并用LSD法進(jìn)行兩兩比較，檢驗(yàn)水準(zhǔn)為雙側(cè)=0.05。2 結(jié)果2.1體瓷不同表面粗糙度測量結(jié)果如下表1（注：000#為未打磨對照組）

10、，表面粗糙度Ra（m）。從表1中可以看到隨著打磨目數(shù)的增加，體瓷表面粗糙度隨之減小，組間最小粗糙度為0.200±0.120m，最大粗糙度為1.385±0.343m。表1 體瓷不同表面粗糙度測得的Ra（m）（sx±）000#200#400#600#800#1000#1.385±0.3431.049±0.1810.510±0.1670.332±0.1600.250±0.1030.200±0.1202.2 體瓷不同表面粗糙度的顏色參數(shù)CIEL*a*b*（表2），及相應(yīng)關(guān)系曲線圖1。表2 上釉瓷后的烤瓷修復(fù)體的C

11、IEL*a*b*和反射率R（sx±）Ra（m）L*a*b*R1.38±0.34375.0351±1.37592.4088±0.088318.5573±0.714457.7875±2.63511.05±0.18176.2300±1.42652.2776±0.079518.1575±0.457659.9000±1.13890.51±0.16777.2955±1.78092.1721±0.212617.3968±1.202060.9125±0

12、.53830.33±0.16078.3549±1.40972.0117±0.541816.9882±0.704361.7625±1.27600.25±0.10379.6219±1.53651.6382±0.573316.3798±0.817462.5625±2.63320.20±0.12081.4306±1.26731.4611±0.089115.5929±1.30723圖1 體瓷不同表面粗糙度與上釉瓷后的烤瓷修復(fù)體的顏色參數(shù)CIEL*a*b*和反射率R的

13、關(guān)系從表2和圖1可以看到，在0.2001.385m區(qū)間隨體瓷表面粗糙度的增大，烤瓷的明度值呈遞減趨勢；SPSS13.0方差分析LSD法兩兩比較分析,發(fā)現(xiàn)除200#與400#比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05）外，其余組別兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05）；在0.2001.385m區(qū)間隨體瓷表面粗糙度的增大，烤瓷的CIEa*b*呈增大趨勢；SPSS13.0方差分析LSD法兩兩比較分析,發(fā)現(xiàn)除200#與對照組；200#與400#比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05）外，其余組別兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05）。2.3不同表面粗糙度的的體瓷上釉質(zhì)瓷后測得的反射率R（表2），體瓷表面粗糙度單位

14、m，從中可以看到隨著體瓷表面Ra的增加，金屬烤瓷修復(fù)體的R值也隨之減小。從表2和圖1可以看到，在0.2001.385m區(qū)間隨體瓷表面粗糙度的增大，烤瓷的反射率呈遞減趨勢；SPSS13.0方差分析LSD法兩兩比較分析,發(fā)現(xiàn)除200#與400#比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05）外，其余組別兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05）；表明體瓷的表面粗糙度的不同所引起的反射率的變化和明度值的變化相一致，即明度變化和反射率成正相關(guān)。3 討論3.1體瓷不同表面粗糙度對烤瓷修復(fù)體顏色參數(shù)和反射率的影響從上述數(shù)據(jù)和曲線可以看到由于體瓷厚度等試驗(yàn)條件控制的不錯(cuò)，釉瓷的顏色參數(shù)能表現(xiàn)出比較明顯的變化趨勢；從結(jié)果可以

15、看到，200#與400#比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05），分析認(rèn)為可能是由于在上瓷燒結(jié)時(shí)候界面的融合反應(yīng)非常難以控制，界面間的融合交錯(cuò)的量沒有一個(gè)很明確的量化，界面之間產(chǎn)生微氣泡；而界面之間微氣泡產(chǎn)生的大小可能介于200#與400#水砂紙打磨后的粒度，兩者比較差異較小，因而造成該兩組間差異很小，呈接近趨勢；烤瓷內(nèi)微氣泡產(chǎn)生的可能原因主要是因?yàn)樯洗蓵r(shí)候的手法，震蕩頻率，調(diào)拌的瓷粉的粘稠度，粉4液比，升溫速度等，本試驗(yàn)均已嚴(yán)格控制。從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看到，體瓷的表面光潔度隨打磨目數(shù)的增加而增加，同時(shí)可以看到隨體瓷表面粗糙度增加，烤瓷修復(fù)體的L值減小，此特點(diǎn)為典型的類似陶瓷表面打磨后的光學(xué)和色度學(xué)

16、性質(zhì)。體瓷是半透明物質(zhì)，光線除了在體瓷界面進(jìn)行反射外，部分光線進(jìn)入體瓷內(nèi)部到達(dá)遮色瓷與體瓷交界面，在遮色瓷表面反射后再一次穿過遮色瓷與體瓷交界面，增大的粗糙度加劇了光線的反射，光線在瓷體內(nèi)部的反射造成光線被消耗吸收，導(dǎo)致試件整體反射率下降。        3.2試件粗糙度的測量粗糙度測量按照測量原理主要分為比較法，光切法，針描法，干涉法等測量方法，由于比較法精度不高，光學(xué)測量在陶瓷表面存在反射，影響信息采集和精確度，所以相對本實(shí)驗(yàn)采用的最佳方法是針描法。針描法是一種特殊觸針其尖端在被測表面上垂直于加工紋理方向的截面

17、上做水平移動(dòng)測量，由于工件表面的微觀不平引起了觸針的上下運(yùn)動(dòng)，并把觸針移動(dòng)的變量通過轉(zhuǎn)換運(yùn)算，由指示表指示被測表面粗糙度的評定參數(shù)數(shù)值，是Ra值測量最常用的方法。針描法輪廓儀可按規(guī)定截面測量多項(xiàng)評定參數(shù)，如Ra、Ry、Rz 、Rq等；儀器操作簡便，測量迅速，測量數(shù)值呈數(shù)字顯示，測量精度較高；適用于金屬和陶瓷等表面Ra值范圍在0.02m <Ra<5.0m表面粗糙度測量，本組遮色瓷和體瓷的粗糙度范圍均在其測量范圍內(nèi)10，11。參考文獻(xiàn)1 Xiong F, Chao Y, Zhu Z. Translucency of newly extracted maxillary central i

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25、 Stomatology, Sichuan University, Chengdu, Sichuan 610041AbstractObjective: The purpose of this study was to investigate how different surface roughness of body porcelain influence CIE L*a*b* and reflectance value of porcelain fused to metal (PFM) restorations. Methods: 48 casted Ni-Cr alloy metal specimens (12.0 mm×1.0 mm) were fabricated with ShoFu Vintage Halo porcelain and divided int