不同上釉方法对高透氧化锆陶瓷表面粗糙度及硬度的体外研究

《BMC Oral Health》：Effect of different glazing methods on the surface roughness and hardness of zirconia ceramics: an in vitro study

为解决传统粉液上釉操作复杂、新型喷釉和膏状釉应用效果不明确的问题，研究人员开展了一项关于不同上釉方法对高透氧化锆（HTZ）表面性能影响的研究。结果表明，粉液上釉法能提供最光滑的表面，而腐蚀环境会显著增加喷釉和膏状釉组的表面粗糙度（Ra），但所有上釉方法均未对材料硬度（HV）产生显著影响。该研究为临床选择上釉方案以优化修复体长期性能提供了重要依据。

　　

在追求完美笑容的今天，全瓷修复体因其卓越的美学效果和生物相容性，已成为牙科修复领域的主流选择。其中，高透氧化锆（High-translucent zirconia, HTZ）更是凭借其兼顾高强度与自然通透感的特性，备受医生和患者的青睐。然而，一块完美的修复体并非一蹴而就，在计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术将其从一块瓷块雕琢成型后，其表面往往较为粗糙，需要通过上釉（Glazing）这一关键步骤来赋予其光滑如镜的表面，以提升美观度、减少菌斑附着并降低对颌牙的磨损。

传统上釉通常采用粉液混合后刷涂的方式，虽然效果稳定，但操作相对繁琐。为了简化流程、提高效率，近年来喷釉和膏状釉等新型上釉技术应运而生。然而，这些新方法是否能在保证效率的同时，提供与传统方法相媲美的表面质量，尤其是在口腔复杂环境（如酸性食物和饮料）的长期考验下，其性能表现如何，尚缺乏充分的科学依据。为此，Mohamed Essam Ezzat及其团队在《BMC Oral Health》上发表了一项研究，旨在系统评估粉液、膏状和喷釉这三种不同上釉方法对高透氧化锆表面粗糙度和硬度的影响，并特别考察了其在模拟酸性腐蚀环境下的表现。

为了回答上述问题，研究人员设计了一项严谨的体外实验。他们首先将30个高透氧化锆（XTCERA SHT）样本随机分为三组，分别采用粉液、膏状和喷釉三种方法进行上釉处理。随后，每组样本又被进一步分为两个亚组，一组浸泡在蒸馏水中作为对照，另一组则浸泡在4%的醋酸溶液中以模拟口腔酸性环境。最后，研究人员使用非接触式光学轮廓仪（Profilometer）和维氏硬度计（Vickers hardness tester）对所有样本的表面粗糙度（Ra和RMS）和硬度（HV）进行了精确测量，并通过统计学分析比较了不同组别间的差异。

研究结果

硬度（HV）（Kg/mm²）

硬度测试结果显示，无论是腐蚀前还是腐蚀后，三种上釉方法（粉液、膏状、喷釉）组间的硬度值均无统计学显著差异（p>0.05）。这表明，上釉方法的选择并未对高透氧化锆的维氏硬度产生显著影响，其硬度主要取决于材料本身的固有特性。

表面粗糙度（Ra）（μm）

在未腐蚀的样本中，三种上釉方法处理后的表面粗糙度（Ra）无显著差异。然而，在经历了酸性腐蚀后，情况发生了变化。腐蚀后，粉液上釉组（Group 1）的表面粗糙度显著低于膏状上釉组（Group 2）和喷釉组（Group 3）（p<0.05），而后两者之间则无显著差异。这表明，粉液上釉法在抵抗酸性环境侵蚀、维持表面光滑度方面表现更优。

均方根粗糙度（RMS）（μm）

均方根粗糙度（RMS）的结果与表面粗糙度（Ra）的结果高度一致。在腐蚀后的样本中，粉液上釉组（Group 1）的RMS值显著低于膏状上釉组（Group 2）和喷釉组（Group 3）（p<0.05），再次印证了粉液上釉法在维持腐蚀后表面平整度方面的优势。

表面粗糙度形貌

通过3D表面形貌图可以直观地看到，粉液上釉组（Group 1）的表面呈现出更均匀、更光滑的纹理，峰谷起伏较小。相比之下，膏状上釉组（Group 2）和喷釉组（Group 3）的表面则显示出更多的微不规则性、更深的谷底和更尖锐的峰顶，尤其是在腐蚀后，这种粗糙的纹理更为明显。

研究结论与讨论

本研究得出了两个核心结论。首先，上釉方法的选择（无论是粉液、膏状还是喷釉）并不会显著影响高透氧化锆的维氏硬度。这一发现与多项前期研究结果一致，表明陶瓷材料的硬度主要由其微观结构和化学成分决定，上釉过程作为一种表面处理，并不会从根本上改变其抵抗压痕的能力。

其次，也是更具临床指导意义的发现是，上釉方法对表面粗糙度有显著影响，尤其是在腐蚀环境下。粉液上釉法能够提供最光滑的表面，而膏状和喷釉法处理后的表面则相对粗糙。研究人员分析，这可能与不同上釉技术的应用特性有关。粉液上釉法允许操作者进行更可控、更均匀的涂布，在烧结后能形成一层致密、光滑的玻璃质层，有效填充了表面的微缺陷。而喷釉法由于其雾化特性，容易导致涂层不均匀，残留的颗粒在烧结后无法完全融合，从而形成粗糙表面。膏状上釉法可能由于与部分结晶的陶瓷表面相互作用、热膨胀系数不匹配或应用不均匀等原因，也导致了较高的表面粗糙度。

这项研究的意义在于，它为临床医生和技师在选择上釉方案时提供了重要的循证依据。虽然喷釉和膏状釉在操作便捷性上具有优势，但若追求修复体长期的光滑度和抗腐蚀能力，传统的粉液上釉法仍是更可靠的选择。一个光滑的表面不仅关乎美观，更与修复体的长期成功率息息相关，它能有效减少菌斑附着、降低对颌牙的磨损，并提升患者的舒适度。当然，本研究也存在一定的局限性，例如未能完全模拟口腔内的咀嚼力、温度变化和唾液成分等复杂因素。未来的研究可以进一步探索这些因素与不同上釉方法的交互作用，并通过长期的临床随访来验证这些体外研究的发现。