Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College, Available from http://ir.tdc.ac.jp/
Title
正方晶ジルコニア多結晶体（TZP）とチタンおよびチタン
合金の摩耗特性
Author(s)
神原, 常道; 矢島, 安朝; 関根, 秀志; 吉成, 正雄
Journal
歯科学報, 111(2): 233-233
URL
http://hdl.handle.net/10130/2382
Right
目的：現在，高い破壊強度と破壊靱性を持つ正方晶 ジルコニア多結晶体（TZP）をフレームワークと して使用することで，臼歯部でのクラウンやブリッ ジのオールセラミック修復が可能となってきてい る。オールセラミックスによる歯冠補綴は十分な審 美性を得ることができるが，前装陶材のチッピング の頻度が高いとの問題が指摘されている。このチッ ピングの原因の一つとして，TZP と前装陶材の焼 付強さも要因とされていることから，TZP と前装 陶材間に強度の高い中間層セラミックスを介在させ ることで，焼付強さを改善することによるチッピン グの減少が期待できる。 本研究は，中間層セラミックスとして，強度の高 い二ケイ酸リチウム含有セラミックスと従来の長石 系陶材（コントロール）を使用し，TZP と前装陶 材の焼付強さを比較検討した。 方法：直径１３mm，厚さ１．５mm にカットしたＴZP を鏡面研磨した。中間層セラミックスとして，二ケ イ酸リチウム含有セラミックス粉末（EP）と，ジ ルコニア用長石系陶材（SB，セラビアン ZR-SB， ノリタケ）を使用した。それぞれ直径４．０mm，厚 さ約３００μm に築盛し，ＥＰは最終焼成温度を９４５℃ で，SB は９３０℃で 焼 成 し，他 の 条 件 は SB の メ ー カー指定のプログラムで焼成した。その後，両者に ボディ陶材（セラビアン ZR-A 3，ノリタケ）を厚 さ約２．０mm になるように築盛し，メーカー指定の プログラムで焼成した。作製した試料は包埋用リン グに固定し，万能試験機（島津オートグラフ AG-I ２０kN，CHS：０．５mm/min）に て せ ん 断 試 験 を 行 い，焼付強さを測定した。また試験後の試料の破断 面を光学顕微鏡にて観察した。各条件での試料数は ７個とした。 成績および考察：せん断焼付強さは，中間層セラ ミックスにＥＰを使用した場合で３７．０±５．７MPa， SB を使用した場合で２９．０±７．３MPa となり，両者 の間に有意差を認めた（ｔ検定，ｐ＜０．０５）。破断 面観察の結果，両者ともに中間層あるいは前装陶材 での凝集破壊が主であった。EP で焼付強さが大き くなった理由として，EP が SB よりも高い強度を もっているためと考えられる。以上により，二ケイ 酸リチウム含有セラミックスを中間層として用いる ことによって，TZP に対する前装陶材の焼付強さ が向上することが示唆された。 目的：ジルコニアセラミックス，特に正方晶ジルコ ニア多結晶体（TZP）は金属材料を凌駕する強度 を有するとともに高い靭性を持つことから，架工義 歯やインプラントアバットメントなど，急速にその 臨床応用が広まっている。しかし，チタン製インプ ラント体に対してジルコニア製アバットメントを， アバットメントスクリューを介して締結し機能させ た場合に，インプラント体とアバットメントの摩耗 により，スクリューの緩みなどの問題点が指摘され ている。本研究は，ジルコニアがチタンに及ぼす摩 耗特性を明らかにすることを目的として，ジルコニ ア−チタン，ジルコニア同士，およびチタン同士の 二体摩耗試験を行うとともに摩擦係数の測定を行 い，ジルコニアおよびチタンの摩耗特性について考 察を加えた。 方法：イットリア安定型 TZP，チタン（純チタン ２種および４種，チタン合金）を鏡面に仕上げ，表 面粗さ，硬さの測定を行った。摩耗試験は，曲面を 持つ上部試料と平板を呈する下部試料との蒸留水中 下における二体摩耗試験を行った。試験条件は，上 下 部 間 荷 重：１０N，ス ト ロ ー ク 幅：３mm，ス ト ローク回数：５，０００回および３０，０００回，ストローク 速度：９０回／分とした。摩耗試験後の下部試料の摩 耗形状を，表面形状測定器を用いて上部試料の運動 方向に対して直角に描記させ，摩耗断面積を求め た。また，摩擦係数の測定，摩耗面の光学顕微鏡観 察および電子線マイクロアナライザー分析を行い， 摩耗機構を考察した。 成績および考察：硬さ（Hv）は TZP が１３５６±１４と 超 硬 質 で あ っ た の に 対 し，チ タ ン（Ti-2：１２５± ２，Ti-4：１７７±４，Ti-alloy：２５６±１４）は TZP よ りはるかに軟質であった。摩耗試験の結果，上部試 料が超硬質の TZP のとき，下部試料チタンの摩耗 断面積は下部試料 TZP のそれより大きな値を示し た。一方，上部試料が軟質のチタンのときでも，下 部試料のチタンは大きな摩耗断面積を示した。摩擦 係数は TZP とチタン間に比較し，チタンとチタン 間で大きな値を示した。以上の結果と各種分析か ら，チタンが硬質のジルコニアにより被る摩耗はア ブレシブ摩耗によるものであり，チタン同士の摩耗 は同種の材料間で生ずる凝着摩耗によるものと推察 された。以上より，チタンはジルコニアにより摩耗 を被るが，その量はチタン同士の摩耗と同程度であ ることから，数々の有用性を持つジルコニア製ア バットメントの臨床応用を否定するものではないと 考えられた。
