ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC LIÊN QUAN ĐẾN THẤT BẠI CỦA PHỤC HÌNH SỨ
1. Các khiếm khuyết trong quá trình chế tác và các vết nứt bề mặt:
Sứ là một vật liệu phải trải qua quá trình thiêu kết, thường có tối thiểu hai loại rạn nứt: các
khiếm khuyết trong quá trình chế tác và các vết nứt bề mặt:
Nhiều phương pháp thử nghiệm để đánh giá đặc điểm cơ lý của sứ. Nghiên cứu về
ảnh hưởng của phương pháp thử nghiệm đối với thất bại của các vật liệu nha khoa dòn cho
thấy: mức lực tác động, độ dày của mẫu, vùng tiếp xúc với lực tác động, độ đồng nhất và
tính lỗ rỗ của vật liệu có ảnh hưởng lớn đế kết quả các kết quả thử nghiệm. Do những yếu
tố trên, các số liệu được công bố có sự sai khác đối với cùng một vật liệu. Gần đây, các
nhà nghiên cứu sử dụng các thiết bị mô phỏng hình thái của răng tự nhiên. Tuy vậy, các
biến thực nghiệm có thể trở nên cực kỳ phức tạp và khó lặp lại. Phương pháp phân tích
phần tử hữu hạn (finite element analysis – FEA) đã được sử dụng, là một tiếp cận mới để
mô phỏng các điều kiện lâm sàng; đối với sứ nha khoa, thử nghiệm phân tích phần tử hữu
hạn về sự thất bại của inlay sứ cho thấy phù hợp với diễn biến trên lâm sàng.
Ghi nứt gãy (fractography) được khẳng định là một kỹ thuật tốt đối với vật liệu
gốm sứ và thủy tinh. Trong nha khoa, đây cũng được coi là một phương pháp tốt. Ứng lực
gây thất bại đối với phục hình toàn sứ có thể được xác định bằng thiết bị này.
Các khiếm khuyết trong chế tác (fabrication defects) xuất hiện trong quá trình chế tác phục
hình, gồm giai đoạn đắp sứ và những khoảng hở (voids) trong quá trình nung. Những “dị vật”
(inclusion) có thể có do làm sạch sườn kim loại không đúng cách, do sử dụng dụng cụ không
sạch…Lỗ rỗ trong lòng khối sứ được coi là những nứt gãy khởi đầu đưa đến thất bại của phục
hình sứ thủy tinh (glass-ceramic). Các vi nứt bề mặt (surface microcracks) tăng lên trong quá
trình nguội của sứ và do không tương thích về độ co giữa pha tinh thể và pha thủy tinh hoặc do
sốc nhiệt khi sứ bị làm nguội quá nhanh. Nứt bề mặt có thể lan vào sâu trong quá trình gia công
bằng máy hoặc mài khi gắn phục hình. Kích thước trung bình của rạn nứt thay đổi từ 20 đến 50
µm, vì vậy, cần đánh bóng lại hoặc làm láng lại phục hình.
Khi sứ nguội từ nhiệt độ nung, phần mặt ngoài nguội nhanh hơn bên trong,
nhất là do sứ có độ dẫn nhiệt thấp. Thoạt đầu, sứ bên ngoài co lại nhiều hơn bên
trong, tạo một lực nén lên mặt ngoài và một ứng suất căng tồn lưu (residual tensile
stress) bên trong.
2. Thất bại của phục hình sứ
Thông thường, thất bại của phục hình sứ xuất phát từ những rạn nứt lớn nhất trên bề mặt
hoặc trong lòng khối sứ.
Trong quá trình sử dụng, phục hình sứ phải chịu những lực lặp đi lặp lại trong môi trường
miệng, đây là điều kiện thuận lợi cho sự lan rộng các khiếm khuyết của sứ; hiện tượng này gọi là
sự lan rộng dần vết nứt (slow crack growth), là một trong những nguyên nhân thất bại của phục
hình. Những rạn nứt từ bên trong và trong lòng khối sứ có xu hướng lan rộng dần ra phía bề mặt.
Đối với một phục hình tòan sứ nung, nếu chênh lệch của sự thay đổi kích thước (trong quá trình
nguội sau nung) đủ lớn, sẽ xuất hiện nhiều vết nứt ở mặt bên trong (internal surface cracks) để
giảm căng, đây cũng là lý do thất bại của phục hình. Sứ dán vào men-ngà còn có thể bị thất bại do
sai sót trong sử dụng vật liệu và qui trình dán.
Theo thời gian, sứ có khuynh hướng bị mỏi tĩnh (static fatigue). Đây là quá trình giảm độ
bền theo thời gian, ngay cả khi phục hình không chịu lực. Quá trình này là do sự thủy phân kiềm
(alkaline hydrolysis) của các nhóm Si-O trong cấu trúc của sứ. Tính kiềm trong vật liệu là do sự
hòa tan Na2O và K2O có trong thành phần trường thạch của sứ. Sự yếu dần được thúc đẩy bởi lực
cơ học và trong toàn bộ quá trình ăn mòn nứt gãy do ứng lực. Để khắc phục hiện tượng này,
người ta cố gắng giảm lượng Na2O và K2O trong sứ.
Sứ nhạy cảm với những sai sót trong tạo hình sườn và cùi. Cùi và sườn cần không có những
góc nhọn, tránh các thay đổi đột ngột về độ dày của lớp sứ…
