Благодаря постоянному развитию современных технологий реставрации зубов оксид циркония постепенно стал важным выбором среди материалов для реставрации зубов благодаря своим превосходным механическим свойствам и превосходной биосовместимости.
Как высокопроизводительный керамический материал, оксид циркония не только обладает высокими эксплуатационными характеристиками, но и отвечает эстетическим потребностям пациентов. При оценке эксплуатационных характеристик материалов из оксида циркония важным показателем, напрямую влияющим на клинический срок службы и надежность реставрации, является вязкость разрушения.
Что такое вязкость разрушения?
Вязкость разрушения определяется как способность материала противостоять разрушению при наличии трещины, обычно измеряется в единицах МПа·м1/2.
Этот показатель количественно определяет способность материала предотвращать дальнейшее расширение трещин под воздействием нагрузки. Для стоматологических реставрационных материалов более высокая вязкость разрушения означает более длительный срок службы. В практическом применении вязкость разрушения напрямую влияет на надежность и долговечность материала, а свойства материала, микроструктура, процесс подготовки и обработка поверхности являются важными факторами, влияющими на вязкость разрушения.
Вязкость разрушения циркония
Оксид циркония обладает уникальным механизмом упрочнения фазовым превращением, который является ключом к превосходной вязкости разрушения. Когда материал подвергается воздействию напряжения, преобразование тетрагональной фазы в моноклинную фазу вызовет расширение объема и создаст поле сжимающего напряжения на кончике трещины, которое может эффективно препятствовать распространению трещины. Это вызванное напряжением фазовое превращение является основной причиной того, почему цирконий имеет высокую вязкость разрушения.
Микроструктура оказывает решающее влияние на вязкость разрушения. Размер, распределение и ориентация зерен материала будут влиять на эффект упрочнения фазового превращения. Меньший размер зерна больше способствует улучшению стабильности материала, но слишком малый снизит эффект упрочнения фазового превращения. Поэтому то, как оптимизировать размер зерна, играет важную роль в улучшении вязкости разрушения.
Сравнение вязкости разрушения различных типов диоксида циркония
Различные типы циркония имеют разную вязкость разрушения. Традиционный цирконий 3Y-TZP имеет более высокое значение вязкости разрушения около 6,9 МПа·м1/2 из-за более высокого содержания тетрагональной фазы, поэтому этот материал имеет превосходные клинические характеристики, а его прозрачность также относительно высока.
Последние исследования показывают, что добавление кубической фазы сделает цирконий более прозрачным, но вязкость разрушения снизится. Вязкость разрушения некоторых высокопрозрачных цирконий может быть всего 5,0 МПа·м1/2, а новый многослойный циркониевый материал имеет разумную градиентную структуру, сохраняя при этом достаточную вязкость разрушения и достигая хороших эстетических эффектов.
Влияние обработки поверхности на вязкость разрушения
Процессы обработки поверхности оказывают комплексное воздействие на вязкость разрушения. Правильное шлифование может улучшить вязкость разрушения, вызывая поверхностное напряжение, но чрезмерное шлифование может иметь противоположный эффект, приводя к дефектам поверхности.
Аналогичным образом, процессы тонкой полировки также могут улучшить качество поверхности и вязкость разрушения.
Глазирование также является видом обработки поверхности. Этот процесс может улучшить эстетический эффект, но может снизить вязкость разрушения циркония. Согласно экспериментальным данным, вязкость разрушения образцов циркония, обработанных глазурью, значительно ниже, чем у образцов, которые были только отполированы.
Хотя термическая обработка может снять технологическое напряжение, она также может вызвать фазовые изменения, тем самым влияя на вязкость разрушения.
Поэтому следует с осторожностью выбирать наиболее подходящий процесс обработки поверхности.
Предложения по клиническому применению
В клиническом применении выбор материалов из оксида циркония должен учитывать множество факторов в комплексе. Основываясь на оценке вязкости разрушения, мы рекомендуем вам отдавать приоритет функциональным требованиям места реставрации при выборе реставрационных материалов.
Для таких областей, как задние зубы, которые часто должны выдерживать большую жевательную нагрузку, мы рекомендуем выбирать оксид циркония 3Y-TZP с более высокой прочностью на излом, в то время как для передних зубов можно выбрать высокопрозрачный оксид циркония, чтобы сохранить баланс между красотой и эффективностью.
Оптимизация процесса клинической операции очень важна для поддержания вязкости разрушения материала. Мы рекомендуем использовать технологию обработки CAD/CAM, которая является прецизионной технологией обработки, способной обеспечить точность вашей реставрации. В то же время, сила шлифования и время должны строго контролироваться во время обработки поверхности. Лучше всего использовать пошаговую процедуру полировки, чтобы избежать чрезмерной концентрации напряжений.
Заключение
Вязкость разрушения, как основной показатель эффективности циркониевых материалов, играет очень важную роль в долгосрочном использовании и надежности реставраций. Спасибо за прочтение этой статьи, и надеюсь, что она вам поможет.
Дальнейшее чтение: Руководство по материалам из диоксида циркония