釉涂层技术对氧化锆表面特性及粘接强度的影响

摘要

目的 探讨釉涂层技术对氧化锆陶瓷表面特性及粘接强度的影响。方法 制作100块完全烧结的氧化锆试件，随机分成5组，每组20块。采用5种方式对各组试件氧化锆表面进行处理，A组为空白对照，B组为氧化铝喷砂，C组为涂釉+1次氢氟酸(HF)蚀刻，D组为涂釉+1次HF蚀刻+硅烷偶联剂，E组为涂釉+2次HF蚀刻+硅烷偶联剂。比较各组氧化锆试件表面微观形貌、化学元素成分、粗糙度及氧化锆与树脂粘接剂之间的粘接强度。结果 氧化锆试件表面粗糙度从高至低依次为C组[(0.68±0.05)μm]、D组[(0.57±0.06)μm]、E组[(0.48±0.04)μm]、B组[(0.14±0.04)μm]、A组[(0.06±0.01)μm],各组间两两比较，差异有统计学意义(P<0.05)。扫描电子显微镜观察结果显示，A组氧化锆试件表面可见交错纵横的横线，B组氧化锆试件表面形成不规则的凹坑，C组、D组、E组氧化锆试件表面出现均匀分布的凹坑，且D组、E组凹坑相较于C组更为密集、细小。氧化锆试件表面化学元素成分能谱分析结果显示，A组仅含锆和氧元素，B组含有锆、氧和铝元素，C组、D组、E组均含有锆、氧和硅元素。氧化锆试件剪切粘接强度从高至低依次为E组[(12.71±0.81) MPa]、D组[(10.82±0.75) MPa]、C组[(7.06±0.54) MPa]、B组[(4.98±0.49) MPa]、A组[(3.13±0.47) MPa],各组间两两比较，差异有统计学意义(P<0.05)。结论 釉涂层技术提高了氧化锆表面的粗糙度及其粘接强度，适度延长HF酸蚀时间可进一步提升氧化锆表面粘接强度，但酸蚀时间不宜过长，且需注意釉涂层厚度的控制。

关键词

氧化锆 / 粘接强度 / 釉涂层 / 树脂水门汀 / 蚀刻 / 表面特性