世界复合医学2023年6期

牙科用氧化锆陶瓷材料着色的临床研究及进展

周琦

浙江大学医学院附属口腔医院（浙江 杭州）310000

【摘要】与其他全瓷材料相比，天然氧化多锆的美学效果稍微逊色，而氧化锆基饰瓷修复体的美学效果较好，但是存在的明显缺点即是饰瓷与基冠结合处易发生崩裂，因此进行后牙修复时通采取全锆冠设计以使其强度得以提升，并视患者具体情况添加氧化粉或通过浸泡染色来实现预期美观度。本文对牙科用氧化锆陶瓷材料着色的临床研究及进展进行综述。

【关键词】牙科；氧化锆；陶瓷材料；着色

当前，人们的口腔保健意识越来越高，而且对于口腔修复后的美观度要求也越来越高。以往通常采取镍铬合金烤瓷冠进行口腔修复，但是不论是从力学性能还是从抗弯强度方面都已经满足不了当前医患双方的需求[41。随着技术的进步，氧化锆陶瓷料材的出现受到了临床的重视，它具有陶瓷熔点高、硬度大和生物相容性好的特点，不足之处在于脆性大、固位粘接性差且颜色偏白，透光性不佳，因此必须对其进行染色或是增加饰瓷。

1对氧化锆材料进行染色的原理

当前常见的染色方法是在无机材料中按比例添加过渡金属或是添加稀土氧化物来进行着色，分布在过渡金属以及稀土金属元素内的金属氧化物都能对氧化锆材料进行染色[2]。在具体染色过程中，主要是在氧化锆致密烧结形成固溶体结构前将所需要的金属氧化物掺杂其中，而为了保障临床在实际应用氧化锆时的近远期使用效果，在进行颜色调配时应充分考虑到掺杂的金属氧化物类型以及掺杂的方式，这些因素均可对氧化锆材料的强度以及时效效应造成较大程度的影响。

而在实际应用过程中，可以用于氧化锆材料染色的金属氧化物也是十分有限的，比如加入银或锰则可使氧化锆变为灰黑色，加入钒会使氧化锆变为桔黄色，加入铽可使其变成亮色，加入镨和钕可使其变为深黄和亮粉红色。而且后来的实验还证实了有一些金属氧化物会对氧化锆陶瓷产生降解作用，比如锌、铽和钒。而氧化铋和氧化铈以及氧化铁对于氧化锆材料的强度影响最小。

2氧化锆材料的染色方法

目前，对于氧化锆材料进行染色时主要采取的方法有以下2种，一种是氧化锆粉体着色，另一种是渗透着色[3]。二种染色方法的操作方法不同产生的染色效果也有明显差异。氧化锆粉是指将特定的金属氧化氧物按一定比例添加在氧化锆粉体中，然后将其共同压缩成形，并进行高温烧制以达到改变氧化锆修复体颜色的目的，此种方法制作出的氧化锆修复体的优占在于颜色均匀、色差小，缺点在于后续如果再进行染色，着色效果不佳，而且价格较高。渗透着色法是指将氧化锆修复体置入含有着色金属氧化物的染色剂当中进行浸泡，然后再经高温烧结，以获得所需的氧化钎修复体颜色，此种染色方法的优点是可人为对色差进行控制，因此能够达到更为逼真的防生效果，而且修复体可以进行反复浸泡，操作简单且价格低廉，而此种方法的不足之处在于随着时间的变化以及锆块厚度的变化，染色的效果也会受到影响。

有学者使用了不同金属氧化物添加在氧化锆粉末中并经高温烧结，结果证实了使用金属氧化物能够够改变氧化锆的颜色；还有学者对氧化锆陶瓷进行了外染色研究，证实了使用不同的金属氧化物所染出的颜色也有所区别，而且同一种金属染色剂的不同配比浓度也会影响到氧化锆材料着色效果。此外，氧化锆染色时间不同，所得到的染色效果也有所差异，尤其对明度有较大影响，染色的时间越短，明度则越高。这是由于浸泡染色时时间越短，渗入到氧化锆晶体内的染色成分就越少，而染色剂的吸光效应就越小。而颜色研究也证实了，在对氧化锆陶瓷进行染色时，需要遵循“减数混合”的基本原则[4]；而且在调色时需要使用同一系列的色料，如果要使用多种色料进行制配时，需要尽量选择呈色性能稳定的色粒。

3氧化锆材料进行颜色后对其性能的影响

过渡金属元素以及稀土元素都可能会对氧化锆材料的性能以及晶体形态、显微结构造成影响。有国外学者针对此方面进行了研究，结果表明，使用高浓度染色液对氧化锆材料进行浸泡可影响其弯曲强度、结合强度以及晶格参数。国内也有学者对染色剂对氧化锆材料性能的影响进行了研究，结果显示高浓度Pr2O3可使氧化锆材料的常温力学性能下降，并可导致氧化锆材料的光色性下降。还有学者对渗泡着色和氧化锆粉体着色后的氧化锆材料进行了色彩分析，结果显示两种染色方法的染色效果存在一定的差异，针对不同的色彩需求可以采取不同的染色方法。而且两种染色方法都不会对氧化锆材料的晶体结构、强度产生影响。还有学者对于不同厚度的二氧化锆试件进行了染色，结果发现存在较为明显的色彩学差异，而且在二氧化锆试件表面堆筑饰瓷以后所呈现的色彩也有所区别。有学者还对不同金属氧化物作用下的不同颜色的氧化锆材料在时效前后的抗弯强度进行了研究，结果显示黄色的抗弯强度明显高于白色。国内学者对于氧化锆着色方面的问题进行了不断的深入研究，其中即有学者在Ce-Y-TZP系统的研究中发现了一种新型的氧化锆材料，而且证实了它比其他的氧化锆陶瓷材料的强度以及韧性都更好，但是不足之处即是颜色还不够令人满意[5]。

综上，相关专家、学者一直以来都没有停止对氧化锆陶瓷材料着色的研究，但是大家主要关注的重点是染色方法、染色时间以及材料厚度对染色效果的影响，对于多因素对染色深度的影响关注较少。因此可见，日后的主要研究方向也将集中在厚度、染色时间对氧化锆陶瓷烧结后表面色彩学特征以及染色深度的影响上。

参考文献

[1]汤顺青. 色度学[M]. 北京：北京理工大学出版社，1990：21-57.

[2]黄慧，张富强，孙静，等.三种稀十氧化物着色剂对氧化钇稳定的四方多晶氧化锆陶瓷性能的影响[J]. 中华口腔医学杂志，2006，41（6）：327-330.

[3]杨晓芳,母瑞红. 牙科用氧化锆陶瓷材料着色的研究进展[J]. 北京口腔医学,2014(5):295-297.

[4]刘小丽,廖岚. 牙科用氧化锆陶瓷材料着色的研究进展[J]. 现代诊断与治疗,2019,30(1):48-52.

[5]林勇钊，王晨，伊元夫，等.牙科用氧化钴陶瓷材料的着色研究[J].稀有金属材料与工程，2009，38（Suppl.2）：859-862.