磁鈦表面磁控濺射構(gòu)建功能性梯度涂層對鈦瓷結(jié)合影響的研究.pdf

1、鈦以其優(yōu)良的生物相容性、耐腐蝕性、理想的物理和機械性能以及相對低廉的價格而被日益廣泛地應用于口腔種植體、義齒鑄造支架及冠和固定橋義齒的制作。但由于鈦與瓷之間結(jié)合力低于傳統(tǒng)貴金屬以及賤金屬烤瓷系統(tǒng)，使鈦烤瓷修復體在臨床上的廣泛應用受到限制。目前認為導致鈦-瓷結(jié)合力較差的原因有以下兩點：在烤瓷燒結(jié)高溫條件下在鈦表面生成一層過厚的、疏松多孔且缺乏粘接力的氧化膜；鈦-瓷之間熱膨脹系數(shù)不匹配所產(chǎn)生的熱應力。
　　目的：
　　本研究采用

2、磁控濺射法在純鈦表面分別構(gòu)建兩種氮化物單層涂層（ZrSiN涂層和Si3N4涂層）和兩類梯度涂層（ZrSiN和Si/Si3N4/ZrSiN梯度涂層）以控制鈦表面在烤瓷燒結(jié)高溫條件下過度氧化，縮小鈦/瓷之間熱膨脹系數(shù)的不匹配、“緩沖”熱應力。
　　材料與方法：
　　本研究在純鈦表面采用磁控濺射法鍍膜，掃描電鏡（SEM）及能譜分析（EDS）觀察涂層的形貌及構(gòu)成，俄歇電子能譜分析梯度涂層的成分變化，并采用三點彎曲方法檢測鈦瓷結(jié)合強度

3、。
　　結(jié)果：
　　掃描電鏡下可見磁控濺射所形成的四種涂層（ZrSiN涂層、Si3N4涂層、ZrSiN梯度涂層、Si/Si3N4/ZrSiN梯度涂層）均呈現(xiàn)片層狀、伴有稀疏的微小孔隙，四種涂層都不完整、均一。三點彎曲結(jié)合強度測試結(jié)果表明兩種氮化物單層涂層（ZrSiN涂層和Si3N4涂層）以及ZrSiN梯度涂層都能顯著提高鈦瓷結(jié)合強度（P<0.05）；其中兩種氮化物單層涂層之間無顯著性差異（P>0.05）；高Si含量的ZrSi

4、N梯度涂層顯著高于低Si含量的ZrSiN梯度涂層（P<0.05）；低N含量的Si/Si3N4/ZrSiN梯度涂層顯著提高鈦瓷結(jié)合強度（P<0.05），高N含量的Si/Si3N4/ZrSiN梯度涂層較對照組無顯著性差異（P>0.05）。掃描電鏡及能譜分析顯示兩種氮化物單層涂層都能有效阻擋鈦表面氧的擴散；兩種氮化物單層涂層鈦瓷之間斷裂模式為瓷層內(nèi)部與氧化層內(nèi)部的混合斷裂；ZrSiN梯度涂層鈦瓷之間斷裂模式為瓷層內(nèi)部與涂層內(nèi)部的混合斷裂。俄歇