2·办法(1)冲突前用Everone MH-5型显微硬度计丈量并核算每个试样的硬度及开裂耐性,测验载荷为100 g,保压时刻5 min,取5次丈量平均值(开裂耐性KIC= 0·016(E/H)1/2·P·C-3/2,其间E为弹性模量,H为显微硬度,P为载荷,C为自压痕角顶点起测得的裂纹长度)。并对待测验块进行X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)剖析。(2)选用德国Optimol公司的SRV往复式微动冲突磨损实验机模仿人牙的滑动冲突,冲突对偶选用上海齿科加工厂出产的同一类型及出产批号的规范人工瓷牙,属长石类陶瓷,首要成分为硅和铝的氧化物,选用特制夹具确保每次触摸面的可重复性。实验在室温、人工唾液中进行,振幅0·5 mm,频率10 Hz,载荷10 N,循环次数6 000次。(3)试块经蒸馏水超声清洗并烘干后,用哈尔滨量具刃具厂出产的2201型外表粗糙度仪测得磨斑深度和横截面积,并核算得到磨损体积。磨损体积丢失、硬度及耐性数据均经统计学处理。
三、3组人牙釉质的XRD剖析图1 各组人牙釉质硬度、开裂耐性丈量成果表1 3组人牙釉质磨损体积两两比较的t查验剖析(×10-12m3,-x±s)组别磨损体积t值P值(双侧)晚年恒牙/ 年青恒牙2·40±1·10/3·50±1·83 -1·46 0·172 0年青恒牙/ 乳牙3·50±1·83/4·86±2·49 -1·24 0·235 0晚年恒牙/ 依据XRD成果,3种釉质中含有根本相同的磷酸钙盐成分:羟磷灰石(hydroxyaptite,HA),磷酸三钙及透磷钙石等。此外钾、镁、氯、碳酸根及结晶水等会与不同磷酸钙盐构成杂乱的化合物,它们的d值(晶面距离)不尽相同。乳牙、年青恒牙与晚年恒牙间一个重要不同在于前二者存在d=2·82峰,这与磷酸八钙(octacalium phosphate,OCP)有关,而OCP正是HA堆积过程中的一种前体[2]。其次,由于各主峰的衍射角和半峰宽都很挨近,依据谢乐方程3种釉质晶粒尺度不同不大[3]。四、磨斑描摹的SEM比照剖析3种牙釉质在人工唾液中与陶瓷牙对摩后,首要表现出磨粒磨损和开裂剥脱特征,晚年恒牙与年青恒牙组间差异无显着性,而乳牙组磨痕的开裂磨损较前二者严峻(图2,3)。高倍SEM相片显现,晚年恒牙组塑性变形构成的犁沟较浅,磨损裂纹较少且未向深层延伸(图4)。年青恒牙磨痕犁沟显着加深,呈现了犬牙交错的开裂且深及表层以下,裂纹闭合构成磨屑掉落。乳牙磨斑中除较深的磨痕外,还可见很多锯齿形裂纹,这种深而布满的晶间开裂会构成很多釉质丢失(图5)。
初萌的年青恒牙釉质HA的结晶程度可能低于替牙期掉落的乳牙,然后使全体硬度不及后者。开裂耐性是衡量资料反抗裂纹扩展才能的参量,对许多陶瓷而言它与资料的晶体结构、晶粒巨细、形状及第二持平多种要素有关[9],乳牙、年青恒牙、晚年恒牙釉质耐性顺次递减,可能由于它们含有不同数量的有机成分,这些高分子物质在晶界和釉柱间起到粘接效果,具有较强的抗塑性变形才能,在静载荷下能阻开裂纹的扩展。有必要指出,多晶陶瓷资料的硬度、开裂耐性等微观丈量值并不能直接代表微观结构中晶界、相界面的强度和抗开裂功能[10]。牙釉质存在着较之更为杂乱的微观结构,因而在衡量其抗磨功能时,这些目标的参考价值值得商讨,本成果也证明它们之间无必然联系。比较3种牙釉质的磨损体积丢失丈量成果,尽管仅晚年恒牙与乳牙间有统计学差异,但结合磨斑描摹SEM剖析和磨屑元素组成的EDAX剖析,可知它们之间,尤其是恒牙与乳牙之间存在不同,可能是样本数量的缺乏导致这种差异趋于不甚显着。Kong等[11]研讨了几种常用陶瓷配对冲突的冲突磨损功能,调查到其首要方式是塑性变形,犁沟及开裂。这与本研讨成果相同,表现了牙釉质作为一种生物陶瓷的冲突学共性。实验选用的偶件氧化硅铝陶瓷的硬度高于牙釉质的硬度,故在冲突过程中会在釉质外表构成犁沟,晚年恒牙硬度较年青恒牙和乳牙高,相应的犁沟也较浅。由于牙釉质的磨损首要是裂纹闭合构成磨屑掉落所构成的,因而开裂磨损机制成为剖析釉质抗磨性差异的首要起点。釉质裂纹的发作与开展不只受组成它的HA晶体巨细、形状、取向等影响,还与其显微结构中晶界、Retzius′线,柱间质,釉梭及釉丛等低矿化区密切相关。3组人牙釉质的无机盐晶体组成及晶粒巨细无显着不同,所以咱们以为构成它们抗磨性不同的首要原因是其微观结构的差异。乳牙有机物及水的含量都较恒牙的高,Bonte等[1]研讨发现乳牙水含量是恒牙的3倍,这些成分又多集中于上述结构中[12]。由于它们与磷酸盐晶体的热膨胀系数不同,冲突过程中部分的“闪温”会在界面上发作“剩余应力”,易于开裂;此外周期性的冲突应力也简单导致这些单薄区发作疲惫开裂,并很快扩展。因而,乳牙的抗磨功能低于恒牙。经过对釉质磨斑外表瓷牙资料搬运的剖析能够直接证明:乳牙结构较疏松,偶件陶瓷的微突体及磨屑简单嵌入其间的缺点,继而在剪切力效果下发作开裂掉落,随后被压入构成部分搬运。从磨屑组成来看,同恒牙对摩的偶件磨损体积显着比同乳牙对摩的大,这是由于乳牙在冲突过程中发作广泛的开裂、松动和掉落,然后减轻了偶件外表冲突应力对结构的损坏,减轻了偶件的磨损。两种
恒牙间的比较虽不如恒牙与乳牙间显着,但也表现了牙釉质随年纪增加发作的改变:有机成分、水含量进一步下降,柱鞘等单薄部分逐渐钙化,结构更细密。
1 Bonte E, Deschamps N, Goldberg M, et al. Quantification of freewater in human dental enamel. J Dent Res, 1988, 67, 880-882.
3丛秋滋.多晶二维X射线衍射.第1版.北京:科学出版社,1997. 220.
5黎红,周仲荣,张杰,等.天然牙及几种牙科修正资料的冲突磨损功能比较研讨.冲突学学报,2001,21:172-176.
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