等离子体是由带电离子、自由基、电子、粒子等组成的近似电中性的气体团,其组成及特性与普通气体不同,故又称物质的第四态。等离子体在宇宙中广泛存在,闪电、恒星、极光中都可产生等离子体。人工获得等离子体的方法也有很多种,例如辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、射频、微波等。等离子体按照温度可分为两类:高温等离子体和低温等离子体。相较于高温等离子体,低温等离子体粒子温度较低(接近室温),较易获得和维持。

近年来,低温等离子体在材料改性方面的应用得到了大家的广泛关注。作为一种新兴的材料表面改性方法,其反应温度低、效能高,在对材料表面进行改性的同时,又不改变材料主体的性能。目前,对低温等离子体的研究已进入口腔医疗领域,例如牙齿美白、龋病治疗、根管内消毒、止血、种植体周围炎治疗和口腔修复材料的表面改性等。

口腔临床修复的成功依赖于修复体与牙体组织、修复材料与材料间牢固的黏接,材料表面改性是提升黏接性能的一种有效方法。表面改性是指在保持材料原性能的前提下,采用化学的、物理的方法改变材料表面的化学成分或结构以提高其性能的一类方法。低温等离子体技术在口腔材料改性上的应用是近年的前沿研究热点,其能在不明显改变材料表面形貌的前提下,显著改善材料表面润湿性,提高修复材料表面的黏接性能。

低温等离子体对口腔陶瓷材料的表面改性作用

口腔陶瓷材料具有优良的透光性、逼真的色彩及良好的生物相容性,在临床中广泛应用。目前临床上最常使用的陶瓷材料为玻璃基陶瓷(含长石质陶瓷和玻璃陶瓷)和氧化钇稳定四方相氧化锆多晶陶瓷(氧化锆陶瓷)。

为了提高玻璃基陶瓷的黏接效果,临床上通常使用氢氟酸酸蚀+硅烷偶联剂联合处理陶瓷表面。然而,氢氟酸具有毒性,过度的酸蚀可能对玻璃陶瓷产生不良影响。

氧化锆陶瓷由于不含玻璃成分，氢氟酸酸蚀和硅烷处理对其效果甚微,喷砂处理与黏接剂联合使用是推荐使用的方法,然而喷砂可能会引起氧化锆陶瓷表面产生裂纹从而破坏其完整性,甚至导致机械性能降低。

低温等离子体对玻璃基陶瓷和氧化锆陶瓷的表面黏接性能均有改善,相较于氢氟酸对人体和环境的危害、喷砂处理可能损伤陶瓷表面从而导致机械性能的降低,低温等离子体对材料表面形貌无明显改变,或可取代酸蚀与喷砂,成为陶瓷材料表面改性的首选方法。

低温等离子体对纤维桩的表面改性作用

纤维桩具有与牙本质相近的弹性模量,能减少桩修复后根折的风险,且美观性好。但众多研究结果表明,纤维桩粘结强度不足而导致修复体脱落是纤维桩修复失败最常见的现象。为了提高纤维桩的黏结强度,国内外学者做了大量研究,也将低温等离子体应用于纤维桩的表面改性。

低温等离子体处理纤维桩表面能够提升纤维桩的黏接性能,在获得理想黏结强度的同时不影响纤维桩的机械性能。

低温等离子体对聚醚醚酮的表面改性作用

聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)是一种热塑性材料,因其易打磨、强度高、生物相容性好等优点,可用作口腔种植修复的愈合基台、间隙保持器和可摘局部义齿等。PEEK颜色灰白,美观性差,需用饰面树脂来修饰,但其与饰面树脂间的黏结强度差,需要对其进行表面改性。最简单的表面改性方法是通过喷砂来增加PEEK表面粗糙度,但喷砂可能对材料的机械性能造成不利影响;浓硫酸也可进行表面刻蚀,但其具有腐蚀性,对人体有害。

随着对PEEK表面改性研究的越发深入,有学者尝试将低温等离子体技术应用到PEEK中以提高其黏结强度，等离子体处理后的PEEK表面黏接性能得到了很好的改善,胶接处形成了很强的胶接力,提高了胶接强度。

综上所述,低温等离子体在材料表面改性方面的应用受到了广泛关注和研究,其特点是在不明显改变材料表面形貌和机械性能的前提下,显著提高黏结强度。