微弧氧化技术形成可替代纯钛烤瓷冠遮色瓷陶瓷膜的研究

摘要

本研究采用微弧氧化技术制备陶瓷膜以替代纯钛烤瓷冠的遮色瓷，改变传统的烤瓷工艺，减少牙体预备时牙体组织的切割量，使烤瓷冠颜色更理想，增加钛瓷结合强度。
　　在Na3PO4-FeSO4-Ce(NO3)3-Mg(CH3COO)2和K2ZrF6-FeSO4-Ce(NO3)3电解液体系中，通过调解电解液的配方及电源的工艺参数，在纯钛TA2表面制备颜色和烤瓷牙遮色瓷颜色相近的氧化陶瓷膜。运用扫描电镜（SEM）观察氧化膜的表面、截面形貌；X射线衍射图谱（XRD）分析氧化膜的相组成；X射线能谱仪（EDS）对氧化膜层的成分及其分布进行了分析；拉伸试验检测膜层与基体的结合强度；手持式分光光度计测定膜层的颜色。
　　在Na3PO4-FeSO4-Ce(NO3)3-Mg(CH3COO)2体系中，通过调节电解液中硫酸亚铁和硝酸铈的浓度及电源参数制备出了浅黄色、黄色、浅红棕色、深红棕色的氧化膜层；在K2ZrF6-FeSO4-Ce(NO3)3体系中制备出了微乳白色、乳白色和乳黄色陶瓷膜层。且膜层与基体的结合强度高，远大于ISO中金瓷结合强度的要求25MPa。随Fe、Ce元素在氧化膜层中相对含量的变化膜层显示不同的颜色，膜层中铁元素相对含量增加时，膜层显红色；膜层中铈元素相对含量高时，膜层显黄色。通过调节微弧氧化电解液的组成和电源参数可以调整氧化膜层中各元素的相对含量，进而控制膜层的颜色。电解液中硫酸亚铁的浓度增大时，膜层的红色加深；电解液硝酸铈的浓度增大时，膜层的黄色加深；电源的正、负相电压增大时，均有利于铁、铈元素进入膜层，使膜层的颜色向红色和黄色偏移。电源的脉冲频率几乎不影响氧化膜层的颜色。
　　膜层的颜色分布在国人牙齿的色度分布范围内，在Na3PO4-FeSO4-Ce(NO3)3-Mg(CH3COO)2体系中制备的理想膜层L值靠近国人牙齿色度范围的最小值，这个颜色靠近变色牙的颜色。而在K2ZrF6-FeSO4-Ce(NO3)3体系中，制备的最佳氧化膜层的颜色分布范围比较靠近正常牙的颜色分布范围。