钛合金与高透光性单斜氧化锆的剪切粘接强度评估：不同表面处理技术的比较研究

为解决钛合金(Ti6Al4V)与高透光性单斜氧化锆(HTMZ)在牙科修复中粘接强度不足的问题，研究人员通过对比六种表面处理技术（包括喷砂、氢氟酸蚀刻、阳极氧化及其组合），发现50-μm氧化铝喷砂(AB)和9.5%氢氟酸(HF)处理显著提升剪切粘接强度（分别达36.9±1.6 MPa和32.5±3.4 MPa），而阳极氧化(AN)无显著改善。该研究为临床选择最优表面处理方案提供了实验依据，对提高种植体修复体的长期稳定性具有重要意义。

　　

在牙科种植修复领域，钛合金(Ti6Al4V)因其优异的生物相容性和机械性能常被用作种植体基台材料，而高透光性单斜氧化锆(HTMZ)则因其美学性能和抗断裂性成为修复体的首选。然而，两者结合时易出现粘接失效问题，导致修复体脱落或边缘微渗漏，直接影响临床成功率。尽管已有研究探索了多种表面处理技术，但关于阳极氧化（一种可改善钛合金美观性的电解工艺）对粘接强度的影响仍存在争议。此外，不同表面处理技术的协同效应尚未明确，亟需系统性研究为临床提供优化方案。

针对这一科学问题，泰国诗纳卡琳威洛大学牙科学院的研究团队开展了一项创新性研究，通过对比六种表面处理技术对Ti6Al4V与HTMZ粘接强度的影响，相关成果发表于《BMC Oral Health》。研究采用随机分组设计，将90个钛合金样本分为六组：未处理对照组(CT)、50-μm氧化铝喷砂组(AB)、9.5%氢氟酸蚀刻组(HF)、阳极氧化组(AN)、喷砂+阳极氧化组(AB-AN)和氢氟酸+阳极氧化组(HF-AN)。通过扫描电镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(CLSM)表征表面形貌，使用含10-甲基丙烯酰氧癸二氢磷酸酯(10-MDP)的底涂剂和甲基丙烯酸甲酯(MMA)基树脂粘接剂进行粘接，最终通过剪切强度测试和失效模式分析评估性能差异。

表面形貌与粗糙度分析
SEM显示AB组表面形成密集微坑（粗糙度5.5±0.7μm），HF组呈现阶梯状多孔结构（4.1±0.6μm），而AN组因TiO₂层沉积导致光滑表面（2.1±0.5μm）。能谱分析(EDS)证实AN组氧含量显著升高（25.68% vs CT组2.88%），但铝残留量最低（4.39%）。

剪切粘接强度结果
AB组表现出最高强度（36.9±1.6 MPa），显著优于AN组（29.6±3.6 MPa）。值得注意的是，HF组（35.2±3.4 MPa）与AB组无统计学差异，而AN与任何预处理组合均未显著提升强度。

失效模式特征
HF组全部为内聚破坏（粘接剂残留于钛表面），AN相关组则以混合破坏为主（73.3-80%），表明阳极氧化削弱了界面结合力。

研究结论明确指出：机械喷砂和化学蚀刻通过增加表面粗糙度与活性位点，可显著提升Ti6Al4V与HTMZ的粘接强度；而阳极氧化虽能改善美学性能，但会降低表面粗糙度并形成易剥离的TiO₂层，反而不利于长期粘接稳定性。这一发现为临床决策提供了重要参考——当修复体位于美学区域时，需权衡颜色修饰需求与粘接可靠性；而对于后牙区等高受力部位，优先选择喷砂或氢氟酸处理可获得更持久的修复效果。

该研究的创新性在于首次系统评估了阳极氧化对钛-锆粘接体系的影响，并揭示了表面粗糙度（而非氧化层厚度）是决定粘接强度的关键因素。未来研究可进一步探索低温阳极氧化或纳米结构化表面对粘接性能的调控作用，以突破现有技术的美学-力学平衡瓶颈。