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摘 要： 烤瓷熔附金属修复体具有形态逼真、价格低廉等优点，深得患者和临床医生的青睐。但是，由于制作工艺复杂、患者不当使用及其本身特点等原因，烤瓷修复体的崩瓷现象比较常见。拆除修复体重新制作患者难以接受，口内使用复合树脂修补崩瓷修复体已经成为了主流。金属基底和复合树脂的粘接强度关系到修补成败及修补后的使用时间长短，本文就口腔金属材料与复合树脂粘接强度的影因素作一综述，以期为临床应用提供指导。
关键词：烤瓷熔附金属修复体；崩瓷；复合树脂；粘接强度
烤瓷熔附金属修复体兼有金属的强度和瓷的美观，其具有色泽稳定、生物兼容性好、抗折力强等优点，已经在临床上得到了广泛应用。但是，金属与瓷层的界面是金属烤瓷冠的薄弱环节，由于内应力、金-瓷结合失败以及不适当的外力等因素，烤瓷修复体在临床上经常出现瓷裂、瓷层剥脱等现象，导致金属基底面暴露。出现这种情况时，以往都需要拆除修复体重新制作，既费时费力，而且会对基牙和牙周造成不利影响。因而，在口腔内直接修补发生崩瓷的烤瓷熔附金属修复体，不失为一种既经济又快捷的措施，其中最简便、最常用的修补方法就是复合树脂直接在口腔内修补[1，2]。提高金属和树脂之间的粘接力是修补成功的关键，目前最常用的方法包括喷砂、酸蚀、激光蚀刻和化学偶联剂处理等。
1喷砂
喷砂能去除金属表面污染层，活化金属表面，降低金属表面张力并优化界面的粘接湿性，增强金属一树脂界面的结合强度；喷砂还可以使金属表面形成不规则网状或蜂窝状结构，增加基底面粗糙度，增加树脂与金属的粘结面积，并产生倒凹，产生微观固位形利于复合树脂与金属面间形成制锁连接；喷砂可以在金属表面产生瞬间高温，某些金属可以与空气中的氧元素发生氧化反应，生成坚硬而致密的氧化膜，这层氧化膜可以与树脂中的粘接性单体产生化学粘接作用[1，3]。李慧等人[4]证实，金属表面在高速砂粒的冲击下，基体表面发生很强的塑性变形，晶体晶格同时发生滑移、畸变以及间距的变化，导致晶粒内位错密度增加，有利于涂层在金属表面的附着。喷砂粗化金属试样表面的微观形貌，观察到其表面均匀地分布着形状不规则且无固定取向的凹坑，形成的各向异性的表面有利于粘结剂的附着力。
喷砂处理金属基底时，不同直径的粒度对金属与复合树脂的粘结强度有显著影响，喷砂颗粒的大小对体积损失、表面形貌和成分改变都有影响。砂粒粒度过小会造成的基底面粗糙度不够，粘接强度弱，砂粒粒度过大则会造成基底表面剥脱粗糙度下降，或由于粗糙度过大造成界面应力集中和界面气泡，导致结合强度降低[5]。李冬梅[6]认为不同粒径的砂粒会影响树脂在金属表面的润湿性，从而影响其粘接强度。李冬梅采用固有滴液法直接测量接触角，以此检测不同喷砂粒径对纯钛表面润湿性的影响，结果发现，60#氧化铝和150#的氧化铝喷砂处理后，前者的浸润性更好。另外，喷砂的效果还受金属的种类的影响。一方面，与金属基底的机械性能有关，相同的喷砂条件下，硬度大的金属不易形成明显的粗糙面。另一方面，与金属的化学性质有关，喷砂可以在金属表面产生瞬间高温，化学性质活泼的金属可以与空气中的氧元素发生氧化反应，生成坚硬而致密的氧化膜，这层氧化膜可以与树脂中的粘接性单体或者与偶联剂产生化学粘接作用，增强其粘接强度。
2酸蚀
首先，酸对金属表面残留的油脂及污染物起到了清洁作用；其次，酸蚀处理能蚀刻金属表面，使表面形成凹凸不平的蜂窝状结构，树脂突嵌入进蜂窝状的结构内，界面处呈现凹凸嵌合和网状交联等机械锁结，增加了有效接触面积；再次，增加了树脂对金属的浸润，使结合更加紧密；最后，酸蚀可以使部分金属基底表面形成新的氧化膜，可以使树脂或偶联剂与之产生有效粘接，从而提高其结合强度。刘杰等人[7]将铸钛试件分为光滑组、粗糙组、酸蚀光滑组和酸蚀粗糙组，探索不同的处理方法对钛-聚合瓷的结合强度的影响。发现，酸蚀后，光滑的钛表面出现了直径为10μm左右的酸蚀坑，其剪切强度与喷砂的粗糙组相当，远高于光滑组。酸蚀粗糙组表面不像粗糙组呈现出较锐利的边缘和沟壑，而是较为圆钝，其剪切强度最大。试件喷砂后酸蚀过程中，酸液对切削形成的峰及其两侧进行腐蚀，形成方向不一的酸蚀坑，对切削形成的尖锐峰嵴钝化，瓷聚合体渗入到这些酸蚀坑和喷砂形成的凹坑中形成树脂突，提高了金属与聚合瓷的机械结合力。
不同浓度的酸对金属基底的酸蚀效果不一样。李冬梅[6]钛表面喷砂后分别使用1.5%、2.7%、4.0%、5.5%浓度的HF酸蚀，发现其与硬质树脂的粘接强度不同，4.0%HF处理的钛表面与树脂粘接的剪切强度最大。分析其原因，可能与酸蚀后的钛表面的粗糙程度和润湿性有关。固体表面润湿性通常使用液体在其表面上的接触角来表征，随着酸浓度的不同，其表面液体的前进接触角和后退接触角也发生改变，当HF浓度为4.0%时，前进接触角和后退接触角值均最小，此时粘接强度最大。
3激光蚀刻
辐射金属表面时，激光的能量可以聚焦在很小的焦斑区内，并在极短的时间内释放，使材料表面温度瞬时上升至相变点甚至沸点以上，部分材料熔融、气化，形成点子样凹陷，使表面粗糙度增大，表面积增加，粘结强度增大。激光对金属表面的粗化处理，是依靠束流作用进行加热的，属非接触式加热，不产生机械应力作用，而且激光加热和冷却速度极快，热应力极小。激光加热和冷却过程中没有相变产生，不会产生组织应力，提示激光处理后的合金表面为良好的的粘结界面[8]。史言利等人[8]实验发现，激光蚀刻后的镍铬合金表面呈现网格状结构，网格线凹陷，由若干凹坑状边缘不规则的脉冲点子连接而成， 偶见气孔样结构。而喷砂后的镍铬合金表面表现为细小的凹沟、突起样结构， 互相交错， 分布均匀而无规律性，与激光组相比粗糙程度及外观均有明显差别。而且从剪切强度和断面的形貌上可以看出激光蚀刻效果远优于喷砂酸蚀。
4涂布偶联剂
偶联剂是指能够在特定条件下产生活性基团，然后与粘接界面两侧的粘接物发生化学结合，从而改善界面状态、增加界面的结合强度的一类化合物。其分子中包含有两种性质不同的基团，一种基团水解后无机物亲合性良好，与金属表面的氧化物结合，另一种基团与有机物亲合性良好，即与有机树脂结合，通过促进化学性结合，从而获得可靠的粘接强度。偶联剂可以直接增强金属表面的润湿性，同时还明显的消除了喷砂而造成的滞留于金属微孔中的空气，而这些空气中的氧恰是导致树脂聚合不全的原因。另外，由于树脂在固化过程中的聚合收缩，金属和树脂热膨胀系数的差异等原因，金属和树脂的粘结面均存在微缝隙。偶联剂使界面的粘结性提高，单位面积内形成的化学键增加，可以抵抗树脂聚合收缩导致的应力集中，缩小粘结界面的微缝隙。 偶联剂的使用效果与金属的种类有关。王建鸿等人[1]对镍铬合金、纯钛、金钯合金试件进行喷砂、酸蚀处理后，各个金属试件实验组涂布偶联剂，对照组不涂布偶联剂，测各个组的剪切强度。结果发现，镍铬合金和纯钛实验组的剪切强度均高于相应的对照组。然而，金钯合金实验组的剪切强度与对照组相比，无统计学差异。镍铬合金和纯钛实验组的剪切强度较金钯合金实验组高，因为镍铬合金、纯钛表面较易氧化，其粘接面发生了化学性结合。氧化膜和偶联剂形成具有线性结构或局部网状结构的聚硅氧烷化合物，从而在机械性粘接强度的基础上有一定的化学性粘接。纯钛实验组的剪切强度最高，是因为钛属于化学性质比较活跃的金属，其表面通常被一层热力学稳定的、连续的、与基体粘接性很强的氧化膜所覆盖，钛及钛合金与树脂有较高的粘接强度与金属表面氧化膜的形成有关。
总而言之，多种因素都会影响金属基底和复合树脂的粘接强度。金属表面处理方法包括喷砂、酸蚀、激光蚀刻和化学偶联剂处理等，但在多数情况下单一处理法都难以满足临床需要，需将几种方法结合使用。
参考文献
1.王建鸿，黄辉，章福保，等.甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对3种不同金属与Filtek树脂粘接强度的影响[J].华西口腔医学杂志，2012，30（5）：535-538.
2.刘国春.不同的表面处理对钴铬合金与树脂粘结强度的影响[D].大连医科大学，2010.
3.Shimizu H， Takahashi Y. Review of adhesive techniques used in removable prosthodontic practice[J]. Journal of oral science， 2012， 54（3）：205-211.
4.李慧，张鹏，程永奇，等.金属表面预处理对金属/聚合物界面粘结强度的影响[J].玻璃钢/复合材料，2013（4）：51-54.
5.Frankenberger R， Kr？mer N， Sindel J. Repair strength of etched vs silica-coated metal-ceramic and all-ceramic restorations[J]. Operative dentistry， 1999， 25（3）：209-215.
6.李冬梅.钛与硬质复合树脂粘结的研究[D].中国人民解放军第四军医大学，2003.
7.刘杰，范金杰，谷晓明，等.铸钛的不同表面处理对钛-聚合瓷结合强度影响的实验研究[J].华西口腔医学杂志， 2013，31（1）：13-16.
8.史言利，牟月照.Nd：YAG激光在瓷修补表面处理中应用的实验研究[J].口腔颌面修复学杂志，2006，7（1）：24-26.
关键词：烤瓷熔附金属修复体；崩瓷；复合树脂；粘接强度
烤瓷熔附金属修复体兼有金属的强度和瓷的美观，其具有色泽稳定、生物兼容性好、抗折力强等优点，已经在临床上得到了广泛应用。但是，金属与瓷层的界面是金属烤瓷冠的薄弱环节，由于内应力、金-瓷结合失败以及不适当的外力等因素，烤瓷修复体在临床上经常出现瓷裂、瓷层剥脱等现象，导致金属基底面暴露。出现这种情况时，以往都需要拆除修复体重新制作，既费时费力，而且会对基牙和牙周造成不利影响。因而，在口腔内直接修补发生崩瓷的烤瓷熔附金属修复体，不失为一种既经济又快捷的措施，其中最简便、最常用的修补方法就是复合树脂直接在口腔内修补[1，2]。提高金属和树脂之间的粘接力是修补成功的关键，目前最常用的方法包括喷砂、酸蚀、激光蚀刻和化学偶联剂处理等。
1喷砂
喷砂能去除金属表面污染层，活化金属表面，降低金属表面张力并优化界面的粘接湿性，增强金属一树脂界面的结合强度；喷砂还可以使金属表面形成不规则网状或蜂窝状结构，增加基底面粗糙度，增加树脂与金属的粘结面积，并产生倒凹，产生微观固位形利于复合树脂与金属面间形成制锁连接；喷砂可以在金属表面产生瞬间高温，某些金属可以与空气中的氧元素发生氧化反应，生成坚硬而致密的氧化膜，这层氧化膜可以与树脂中的粘接性单体产生化学粘接作用[1，3]。李慧等人[4]证实，金属表面在高速砂粒的冲击下，基体表面发生很强的塑性变形，晶体晶格同时发生滑移、畸变以及间距的变化，导致晶粒内位错密度增加，有利于涂层在金属表面的附着。喷砂粗化金属试样表面的微观形貌，观察到其表面均匀地分布着形状不规则且无固定取向的凹坑，形成的各向异性的表面有利于粘结剂的附着力。
喷砂处理金属基底时，不同直径的粒度对金属与复合树脂的粘结强度有显著影响，喷砂颗粒的大小对体积损失、表面形貌和成分改变都有影响。砂粒粒度过小会造成的基底面粗糙度不够，粘接强度弱，砂粒粒度过大则会造成基底表面剥脱粗糙度下降，或由于粗糙度过大造成界面应力集中和界面气泡，导致结合强度降低[5]。李冬梅[6]认为不同粒径的砂粒会影响树脂在金属表面的润湿性，从而影响其粘接强度。李冬梅采用固有滴液法直接测量接触角，以此检测不同喷砂粒径对纯钛表面润湿性的影响，结果发现，60#氧化铝和150#的氧化铝喷砂处理后，前者的浸润性更好。另外，喷砂的效果还受金属的种类的影响。一方面，与金属基底的机械性能有关，相同的喷砂条件下，硬度大的金属不易形成明显的粗糙面。另一方面，与金属的化学性质有关，喷砂可以在金属表面产生瞬间高温，化学性质活泼的金属可以与空气中的氧元素发生氧化反应，生成坚硬而致密的氧化膜，这层氧化膜可以与树脂中的粘接性单体或者与偶联剂产生化学粘接作用，增强其粘接强度。
2酸蚀
首先，酸对金属表面残留的油脂及污染物起到了清洁作用；其次，酸蚀处理能蚀刻金属表面，使表面形成凹凸不平的蜂窝状结构，树脂突嵌入进蜂窝状的结构内，界面处呈现凹凸嵌合和网状交联等机械锁结，增加了有效接触面积；再次，增加了树脂对金属的浸润，使结合更加紧密；最后，酸蚀可以使部分金属基底表面形成新的氧化膜，可以使树脂或偶联剂与之产生有效粘接，从而提高其结合强度。刘杰等人[7]将铸钛试件分为光滑组、粗糙组、酸蚀光滑组和酸蚀粗糙组，探索不同的处理方法对钛-聚合瓷的结合强度的影响。发现，酸蚀后，光滑的钛表面出现了直径为10μm左右的酸蚀坑，其剪切强度与喷砂的粗糙组相当，远高于光滑组。酸蚀粗糙组表面不像粗糙组呈现出较锐利的边缘和沟壑，而是较为圆钝，其剪切强度最大。试件喷砂后酸蚀过程中，酸液对切削形成的峰及其两侧进行腐蚀，形成方向不一的酸蚀坑，对切削形成的尖锐峰嵴钝化，瓷聚合体渗入到这些酸蚀坑和喷砂形成的凹坑中形成树脂突，提高了金属与聚合瓷的机械结合力。
不同浓度的酸对金属基底的酸蚀效果不一样。李冬梅[6]钛表面喷砂后分别使用1.5%、2.7%、4.0%、5.5%浓度的HF酸蚀，发现其与硬质树脂的粘接强度不同，4.0%HF处理的钛表面与树脂粘接的剪切强度最大。分析其原因，可能与酸蚀后的钛表面的粗糙程度和润湿性有关。固体表面润湿性通常使用液体在其表面上的接触角来表征，随着酸浓度的不同，其表面液体的前进接触角和后退接触角也发生改变，当HF浓度为4.0%时，前进接触角和后退接触角值均最小，此时粘接强度最大。
3激光蚀刻
辐射金属表面时，激光的能量可以聚焦在很小的焦斑区内，并在极短的时间内释放，使材料表面温度瞬时上升至相变点甚至沸点以上，部分材料熔融、气化，形成点子样凹陷，使表面粗糙度增大，表面积增加，粘结强度增大。激光对金属表面的粗化处理，是依靠束流作用进行加热的，属非接触式加热，不产生机械应力作用，而且激光加热和冷却速度极快，热应力极小。激光加热和冷却过程中没有相变产生，不会产生组织应力，提示激光处理后的合金表面为良好的的粘结界面[8]。史言利等人[8]实验发现，激光蚀刻后的镍铬合金表面呈现网格状结构，网格线凹陷，由若干凹坑状边缘不规则的脉冲点子连接而成， 偶见气孔样结构。而喷砂后的镍铬合金表面表现为细小的凹沟、突起样结构， 互相交错， 分布均匀而无规律性，与激光组相比粗糙程度及外观均有明显差别。而且从剪切强度和断面的形貌上可以看出激光蚀刻效果远优于喷砂酸蚀。
4涂布偶联剂
偶联剂是指能够在特定条件下产生活性基团，然后与粘接界面两侧的粘接物发生化学结合，从而改善界面状态、增加界面的结合强度的一类化合物。其分子中包含有两种性质不同的基团，一种基团水解后无机物亲合性良好，与金属表面的氧化物结合，另一种基团与有机物亲合性良好，即与有机树脂结合，通过促进化学性结合，从而获得可靠的粘接强度。偶联剂可以直接增强金属表面的润湿性，同时还明显的消除了喷砂而造成的滞留于金属微孔中的空气，而这些空气中的氧恰是导致树脂聚合不全的原因。另外，由于树脂在固化过程中的聚合收缩，金属和树脂热膨胀系数的差异等原因，金属和树脂的粘结面均存在微缝隙。偶联剂使界面的粘结性提高，单位面积内形成的化学键增加，可以抵抗树脂聚合收缩导致的应力集中，缩小粘结界面的微缝隙。 偶联剂的使用效果与金属的种类有关。王建鸿等人[1]对镍铬合金、纯钛、金钯合金试件进行喷砂、酸蚀处理后，各个金属试件实验组涂布偶联剂，对照组不涂布偶联剂，测各个组的剪切强度。结果发现，镍铬合金和纯钛实验组的剪切强度均高于相应的对照组。然而，金钯合金实验组的剪切强度与对照组相比，无统计学差异。镍铬合金和纯钛实验组的剪切强度较金钯合金实验组高，因为镍铬合金、纯钛表面较易氧化，其粘接面发生了化学性结合。氧化膜和偶联剂形成具有线性结构或局部网状结构的聚硅氧烷化合物，从而在机械性粘接强度的基础上有一定的化学性粘接。纯钛实验组的剪切强度最高，是因为钛属于化学性质比较活跃的金属，其表面通常被一层热力学稳定的、连续的、与基体粘接性很强的氧化膜所覆盖，钛及钛合金与树脂有较高的粘接强度与金属表面氧化膜的形成有关。
总而言之，多种因素都会影响金属基底和复合树脂的粘接强度。金属表面处理方法包括喷砂、酸蚀、激光蚀刻和化学偶联剂处理等，但在多数情况下单一处理法都难以满足临床需要，需将几种方法结合使用。
参考文献
1.王建鸿，黄辉，章福保，等.甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对3种不同金属与Filtek树脂粘接强度的影响[J].华西口腔医学杂志，2012，30（5）：535-538.
2.刘国春.不同的表面处理对钴铬合金与树脂粘结强度的影响[D].大连医科大学，2010.
3.Shimizu H， Takahashi Y. Review of adhesive techniques used in removable prosthodontic practice[J]. Journal of oral science， 2012， 54（3）：205-211.
4.李慧，张鹏，程永奇，等.金属表面预处理对金属/聚合物界面粘结强度的影响[J].玻璃钢/复合材料，2013（4）：51-54.
5.Frankenberger R， Kr？mer N， Sindel J. Repair strength of etched vs silica-coated metal-ceramic and all-ceramic restorations[J]. Operative dentistry， 1999， 25（3）：209-215.
6.李冬梅.钛与硬质复合树脂粘结的研究[D].中国人民解放军第四军医大学，2003.
7.刘杰，范金杰，谷晓明，等.铸钛的不同表面处理对钛-聚合瓷结合强度影响的实验研究[J].华西口腔医学杂志， 2013，31（1）：13-16.
8.史言利，牟月照.Nd：YAG激光在瓷修补表面处理中应用的实验研究[J].口腔颌面修复学杂志，2006，7（1）：24-26.