潮湿力学环境下不同全瓷材料粘结裂解失效机理的研究

本项目采用实验和数值分析的方法对不同的全瓷试件粘结后在潮湿和疲劳受载的环境下微裂纹的产生和演化进行动态研究，分析裂纹产生、变化的规律并结合扫描电镜界面观察、电子微探针界面离子分析，试件的微拉伸和四点弯曲等手段以便在宏、微观结构上研究粘结裂解失效的机理。本项目应用先期研制的采用光学数字图象相关原理，结合微型材料试验机和图象分析处理系统组成的适用于细观力学测量的测试系统、对渗透陶瓷、铸造陶瓷和切削陶瓷粘结后的平面、剖面和全冠试件在人工唾液中循环加载后微裂纹的产生、演化进行实时测量、观察、记录、显示、分析，并结合扫描电镜和电子微探针分析对粘结剂裂解失效的机理进行探讨，同时采用微拉伸和四点弯曲等宏观手段及光弹和有限元方法进行验证，探明潮湿和受力环境下不同的全瓷材料粘结裂解失效的机理。

本项目应用先期研制的适用于细观力学测量的测试系统，采用数字图象相关方法，结合微型材料试验机和图象分析处理系统对不同全瓷材料粘结后的平面、剖面和全冠试件在人工唾液中循环加载后微裂纹的产生、演化进行实时测量、观察、记录、显示、分析，并结合扫描电镜对粘结剂裂解失效的机理进行探讨，同时采用断裂载荷分析等宏观手段及光弹和有限元分析方法进行验证，探明潮湿和受力环境下不同的全瓷材料粘结裂解失效的机理。本项目的主要研究成果和结论：.（1）光弹性实验方法可用于研究全瓷材料的应力分布；双曲面模型研究结果具有更大的临床意义；基底材料的弹性模量对裂纹的产生、演化有重要作用；放射状裂纹可能是双层瓷平面模型失效的直接原因。瓷层表面形态影响全瓷试件碎裂模式和应力分布。.（2）釉膏上釉较其它抛光工具处理表面光洁度好；不同的抛光工具对陶瓷表面形貌影响不同，对陶瓷的颜色影响不同。上釉和4组抛光工具抛光均未引起Sirona CEREC Blocs陶瓷的断裂强度及断裂模式的改变。.（3）潮湿环境、疲劳循环都显著降低陶瓷的断裂强度，蒸馏水和人工唾液对陶瓷断裂强度及失效模式的影响无显著差异。经过105次100N机械循环和2000次冷热循环的陶瓷试件，陶瓷的断裂载荷无统计学差异。.（4）不同陶瓷材料断裂载荷不同，在潮湿、疲劳或干燥环境下，氧化锆陶瓷的断裂强度都最高，其次是IPS e.maxCAD，最后是Sirona CEREC Blocs陶瓷。.（5）树脂粘结剂会提高陶瓷的断裂强度，但陶瓷试件用全酸蚀粘结剂粘结比自粘结的粘结剂粘结的断裂载荷高。起于粘结剂层的放射状裂纹和加载点处的锥状裂纹是不同陶瓷潮湿环境下的主要失效模式。