牙齿-树脂-氧化锆粘接系统是牙科治疗中最常见的修复模式之一。目前针对粘接修复的研究多集中在牙本质、氧化锆等材料的粘接强度提高策略以及树脂材料及粘接剂的粘接性能改善等,而临床上采用的修复方法通常结合上述两种粘接方法,即以树脂材料作为粘接过渡体,结合氧化锆义齿代替受损牙齿构建牙齿粘接系统。由于咀嚼力的多向性和口腔介质环境的复杂性,牙本质粘接系统的失效方式尤为复杂,除常见的粘接开裂等失效方式外,牙科材料和牙齿结构自身也存在裂纹、损伤等缺陷,牙齿疾病如龋齿等亦会降低材料的力学性能和粘接性能,导致粘接系统在复杂载荷诱导下产生断裂或疲劳失效。本研究以牙本质粘接系统失效行为和损伤机制为研究对象,重点关注基于缺陷条件下的材料断裂失效机制。通过维氏硬度计在牙本质-树脂和氧化锆-树脂复合界面预制压痕缺陷,并搭建集成口腔介质环境和恒温控制单元的原位力学测试系统,开展模拟口腔环境下的准静、交变两种类型的实验,并借助显微镜实时观察压痕缺陷区的裂纹演变过程。分析材料缺陷对粘接试件断裂破坏的影响,结合扫描电子显微镜分析裂纹拓展和开裂后的粘接界面微观形貌,评估界面开裂行为和粘接性能。在准静态压缩实验中,粘接试件的破坏类型均为氧化锆—树脂界面上的粘接剂失效破坏,粘接强度为8.397±2.06(mean±SD)Mpa。微区缺陷对粘接系统中的牙科材料、牙本质断裂损坏具有不用程度的促进作用,但这种破坏效应在咀嚼力的加载范围内破坏程度有限。证实了复合界面材料间力学性能的显著梯度差异是诱导该界面低应力失效的主要原因,材料力学性能差距越大,形成界面的粘接强度越低。粘接界面在抵抗载荷过程中呈现出显著的分阶段特性,其特征表现为开裂速率和粘接剂开裂的变化,同时发现边界位置的缺陷对界面开裂具有促进作用,缺陷可促使粘接边缘形成开裂源并破坏周围的粘接使其粘接强度降低,在载荷作用下,开裂源率先诱导开裂并逐渐向两侧及内部拓展,使界面在低应力条件下开裂。在交变载荷实验中,粘接试件的载荷响应表现出显著的分段特性,ⅱ阶段前形貌变化和粘接界面开裂较为显著,在幅值为60N的交变载荷实验中,牙本质粘接试件在为期一周的低频实验中未发生失效破坏,实验过程中界面开裂和缺陷区形貌演变缓慢,ⅱ阶段后都基本停滞。而幅值为90N的交变载荷实验中,三种材料均受到预制缺陷的影响产生显著地损伤,尤其是氧化锆表面的裂纹持续拓展并产生局部块体脱落,而树脂表的损伤方式依然以裂纹拓展、形成碎片并脱落的模式进行,但在模拟咀嚼力有限的作用下损伤范围有限。氧化锆-树脂界面的开裂宽度持续增加,并在较短的实验周期内开裂,牙本质-树脂界面也产生局部开裂。在幅值载荷远低于准静态载荷时也能达到与其同等程度的材料损伤和界面开裂效果,表明交变载荷对粘接试件的损伤明显强于准静态载荷,但开裂方式和缺陷损伤的方式无显著区别。再次证明复合界面存在的杨氏模量与硬度的差异性,尤其是氧化锆-树脂界面,是诱导该界面低应力失效的重要原因。相比应力集中效应的影响,交变载荷作用下微裂纹更容易诱发低应力时的疲劳裂纹形核与扩展。