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告別修復(fù)體脫位困擾：不同時長低溫等離子體處理優(yōu)化氧化鋯粘接耐久性
行業(yè)資訊 2026-01-20 深那

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氧化鋯陶瓷憑借優(yōu)異的物理機械性能、生物相容性及美學(xué)效果，已成為口腔修復(fù)領(lǐng)域的常用材料。然而，其化學(xué)惰性強、表面疏水性高等特性導(dǎo)致粘接界面易失效，修復(fù)體脫位風(fēng)險較高，傳統(tǒng)硅基陶瓷處理技術(shù)對其粘接性能提升效果有限。因此，探尋安全有效的氧化鋯表面改性方法，增強粘接耐久性，是口腔修復(fù)領(lǐng)域的研究熱點。近期，孟凡豪等學(xué)者在《上海口腔醫(yī)學(xué)》2025年第5期發(fā)表相關(guān)研究，旨在探討不同時長低溫等離子體處理對氧化鋯粘接耐久性的影響，為臨床應(yīng)用提供參考。


研究方法

01

試件制備與分組

制作24個Ⅰ類（10mm×10mm×2mm）和80個Ⅱ類（3mm×3mm×2mm）氧化鋯陶瓷塊，將試件平均分為4組：空白對照組（A組）、噴砂組（B組）、等離子體處理60s組（C組）和等離子體處理120s組（D組）。將粘接完成的Ⅱ類氧化鋯試件每組又分為冷熱循環(huán)組和非冷熱循環(huán)組。


02

檢測方法

采用掃描電鏡（SEM）、X射線光電子能譜儀（XPS）、原子力顯微鏡（AFM）和水接觸角測試儀對氧化鋯表面進行檢測，分析表面形貌、元素組成、粗糙度和親水性。同時，計算剪切粘接強度，評估不同處理方式對氧化鋯粘接性能的影響。


研究結(jié)果

01

表面形貌與粗糙度

B組表面凹凸不平，粗糙度較A組顯著增大（P＜0.05）；C、D組的表面形貌無明顯改變，粗糙度與A組相比無顯著差異（P＞0.05）。這表明氬氣低溫等離子處理對氧化鋯表面粗糙度影響不大，而噴砂處理會顯著改變其表面形貌。


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各組試件接觸角圖像


02

表面親水性

接觸角測試顯示，A組接觸角最大（74.39°±2.93°），親水性最差；C、D組表面親水性顯著提升（接觸角分別為25.15°±2.69°、22.82°±2.26°），且兩組間無顯著差異；B組接觸角介于A組與C、D組之間。


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各組試件表面接觸角數(shù)值


03

剪切粘接強度

對于非冷熱循環(huán)組，B、C、D組的剪切粘接強度較A組顯著提高，但三組間無顯著差異。對于冷熱循環(huán)組，B組剪切粘接強度最高，D組次之，C組再次之，A組最低，各組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。這說明噴砂和等離子體處理均能提高氧化鋯的短期粘接強度，而在經(jīng)過冷熱循環(huán)老化后，延長等離子體處理時長可更好地維持粘接強度。


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各組試件剪切粘接強度柱狀圖


04

斷裂模式

非冷熱循環(huán)組中，A組全部表現(xiàn)為粘接斷裂，B、C、D組均以混合斷裂為主。冷熱循環(huán)后，各組粘接斷裂比例增加，A、C組全部表現(xiàn)為粘接斷裂，B、D組以粘接斷裂為主，混合斷裂少見。斷裂模式的變化進一步驗證了不同處理方式對粘接耐久性的影響。

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各組試件斷裂模式柱狀圖

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掃描電鏡下(×5000)觀察到的混合斷裂(A)和粘接斷裂(B)


研究結(jié)論

該研究證實，氬氣低溫等離子體處理可在不改變氧化鋯表面形貌和粗糙度的前提下，通過去除表面有機污染、增加含氧官能團，顯著提升表面親水性，進而提高短期粘接強度。尤為重要的是，延長等離子體處理時長（從60s至120s）能有效改善氧化鋯粘接耐久性，在冷熱循環(huán)老化后仍保持較高的粘接強度。


與傳統(tǒng)噴砂處理相比，低溫等離子體處理無晶體相變風(fēng)險，不會產(chǎn)生表面微裂紋，且無Al?O?顆粒殘留問題，具有工藝簡單、安全無污染等優(yōu)勢。臨床應(yīng)用中，對于需長期穩(wěn)定粘接的氧化鋯修復(fù)體，可采用120s氬氣低溫等離子體處理，以獲得更可靠的粘接效果，減少修復(fù)體脫落風(fēng)險。該研究為氧化鋯表面改性提供了優(yōu)化方案，對提升口腔修復(fù)治療的長期成功率具有重要意義。


產(chǎn)品推薦

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SN-ZK深那真空等離子處理儀

支持氬氣、氮氣等多種惰性氣體輸入，處理時長可在 0-960min 范圍內(nèi)任意設(shè)定，滿足不同實驗需求；采用40KHz/13.56MHz/2.45GHz高頻射頻技術(shù)，真空腔體密封性優(yōu)良，可產(chǎn)生高密度等離子體，確保表面改性均勻性；接近常溫處理，樣品表面溫度無顯著升高，避免因溫度變化導(dǎo)致材料性能改變。

參考文獻：[1]  孟凡豪,文玉珍,孫玉環(huán),劉敏,高瑞,王聰,鮑俊翰,陳劍鋒.不同時長低溫等離子體處理對氧化鋯粘接耐久性的影響[J].上海口腔醫(yī)學(xué),2025,34(05):477-482.