純鈦表面電火花沉積處理對鈦瓷結(jié)合影響的研究.pdf

1、烤瓷熔附金屬修復(fù)目前在口腔醫(yī)學(xué)冠橋修復(fù)中應(yīng)用廣泛。鈦金屬以其良好的耐腐蝕性能、優(yōu)良的生物學(xué)性能、理想的物理和機(jī)械性能和低廉的價(jià)格作為基底材料得到了普遍的應(yīng)用。但是，臨床觀察發(fā)現(xiàn)鈦基底烤瓷修復(fù)常出現(xiàn)崩瓷現(xiàn)象，其主要是因?yàn)殁伌山Y(jié)合強(qiáng)度偏低。所以增強(qiáng)鈦瓷結(jié)合強(qiáng)度可提高鈦基底烤瓷修復(fù)的成功率。目前普遍認(rèn)為在使用鈦專用瓷粉情況下鈦瓷結(jié)合強(qiáng)度仍然偏低的原因是：鈦在高溫環(huán)境中的還原能力極強(qiáng)，在烤瓷過程中表面極易形成厚而多孔、附著較差的氧化膜。很多研究

2、已經(jīng)證明，可以通過鈦表面涂層處理來防止純鈦在高溫下的過度氧化，從而提高鈦瓷結(jié)合強(qiáng)度。因此，本研究采用電火花沉積技術(shù)制備鈦瓷結(jié)合界面中間層，探討該方法對鈦瓷結(jié)合強(qiáng)度的影響，優(yōu)選工作參數(shù)，以提高鈦瓷結(jié)合強(qiáng)度，為臨床工作提供參考。具體方法及研究結(jié)果如下。
　　1.分別用硅、鋯及鈷鉻合金電極通過電火花沉積技術(shù)對純鈦試件進(jìn)行表面處理，對照組不作處理，常規(guī)噴砂后參照IS09693（1999）Amd.12005(E)標(biāo)準(zhǔn)在試件中份燒結(jié)Ti-22

3、瓷粉，進(jìn)行以鈦瓷間三點(diǎn)彎曲結(jié)合強(qiáng)度為主要評價(jià)指標(biāo)的檢測分析。結(jié)果表明噴砂后各組試件表面粗糙度差異無顯著性（P>0.05），硅電極組鈦瓷間的三點(diǎn)彎曲結(jié)合強(qiáng)度最高，為（30.08±1.55）MPa，較其他3組結(jié)合強(qiáng)度差異有顯著性（P<0.05），其他3組間鈦瓷結(jié)合強(qiáng)度差異無顯著性（P>0.05）。掃描電鏡觀察顯示各組試件鈦瓷結(jié)合界面均未見明顯氧化層，硅電極組可見中間層與鈦基材間有約15-20m的過渡層。
　　2.在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，以硅

4、為工作電極，按不同噴砂方式進(jìn)行分組。結(jié)果表明噴砂后3組試件表面粗糙度差異無顯著性（P>0.05），強(qiáng)化噴砂組1的三點(diǎn)彎曲結(jié)合強(qiáng)度為（32.56±1.34）MPa，高于常規(guī)噴砂組（29.95±1.49）MPa（P<0.05）和強(qiáng)化噴砂組2（26.30±1.31）MPa（P<0.05）。掃描電鏡觀察顯示常規(guī)噴砂組的中間層有裂痕存在，強(qiáng)化噴砂組1的中間層有裂痕的薄弱部分已去除，強(qiáng)化噴砂組2的中間層已被噴砂完全去除。3組試件鈦瓷結(jié)合界面均未見明

5、顯氧化層，強(qiáng)化噴砂組1仍可見中間層與鈦基材間的過渡層。X射線衍射分析結(jié)果提示常規(guī)噴砂組中間層中有TiN、Ti5Si3及TiSi2生成，強(qiáng)化噴砂組1中間層中仍含有Ti5Si3及TiSi2。
　　3.在先前實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對電火花沉積的工作電壓進(jìn)行調(diào)整，通過對各組三點(diǎn)彎曲結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行比較，篩選出合適的工作的電壓。結(jié)果表明經(jīng)不同工作電壓處理、強(qiáng)化噴砂后各組試件表面粗糙度差異無顯著性（P>0.05）。梯度電壓組三點(diǎn)彎曲結(jié)合強(qiáng)度最大（35.3

6、3±2.00MPa），較50V、70V電壓組及對照組差異有顯著性（P<0.05）。通過掃描電鏡觀察，結(jié)果顯示各組試件鈦瓷結(jié)合界面均未見明顯氧化層。能譜分析結(jié)果顯示，50V、70V及梯度電壓組中間層Si元素含量質(zhì)量比依次為1.24％、4.12％、13.03％。
　　結(jié)論：
　　1.使用硅電極，以空氣為介質(zhì)，電參數(shù)（電容：300F，頻率：50Hz，電壓：70V-60V-50V梯度電壓），覆蓋率100％，對鑄造純鈦的表面進(jìn)行電火花