TiZrON镀膜根管锉的组织与性能研究

发布时间：2017-10-14 11:12

  本文关键词：TiZrON镀膜根管锉的组织与性能研究

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【摘要】：不锈钢和镍钛合金是常用的根管治疗器械材料。然而,在使用过程中镍离子和铬离子的溶解析出容易引起患者过敏,甚至可能致癌。避免镍离子和铬离子析出的有效方法之一是在根管锉表面附加一层防护性膜层。本研究运用多弧离子镀方法对镍钛根管锉和不锈钢根管锉表面镀覆氮氧钛锆(Ti ZrON)薄膜。采用TiZr合金靶材并通过改变沉积偏压,氧气流量,氮气流量等镀膜工艺参数进行TiZrON膜层的沉积试验。采用扫描电子显微镜及能谱分析进行TiZrON膜层表面成分和组织形貌的测定,采用X射线衍射仪测试分析了膜层的相组成,采用Parstat2273电化学测试系统完成了电化学腐蚀性能分析,采用模拟根管预备试验比较了不同工艺下镀膜根管锉的实际使用效果。研究结果表明,对于NiTi合金根管锉,在保持原始NiTi合金根管锉弹性性能的前提下,从耐磨性考虑,膜层中氧含量应该适中;从耐蚀性方面分析考虑,膜层中氧含量应该较低;兼顾耐蚀性和耐磨性,优化的沉积工艺为负偏压-100~-150 V,氧流量在13sccm,沉积时间不超过20分钟,镀膜期间温度不超过230℃。对于不锈钢根管锉,从耐磨性考虑,在-100V偏压下,氧含量较低的TiZrON膜层镀覆的根管锉表现出最佳的耐磨性,而在-150V偏压下,氧含量适中的TiZrON膜层镀覆的根管锉表现出最佳的耐磨性;同时,与其它沉积工艺的膜层相比,这两种膜层也表现出更为良好的耐蚀性。综上所述,通过选择适合的多弧离子镀沉积工艺和阴极弧源靶材,能够在NiTi合金根管锉和不锈钢根管锉表面制备出具有优化耐磨、耐蚀性能的TiZrON膜层,从而起到对根管锉有效的防护作用。
【关键词】：钛锆氧氮(TiZrON)膜层 多弧离子镀 NiTi根管锉 不锈钢根管锉
【学位授予单位】：沈阳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 研究背景10-16
• 1.1.1 根管锉简介10-15
• 1.1.2 根管锉表面改性概述15-16
• 1.2 多弧离子镀技术概述16-18
• 1.3 研究意义与技术路线18-20
• 1.3.1 研究意义18-19
• 1.3.2 技术路线19-20
• 第2章 试验材料及方法20-34
• 2.1 镀膜设备与靶材选择20-22
• 2.2 镀膜基材的选取及预处理22-23
• 2.3 TiZrON膜层的沉积工艺分析23-26
• 2.3.1 负偏压的影响23-24
• 2.3.2 阴极靶电流的影响24-25
• 2.3.3 反应气体分压的影响25
• 2.3.4 镀膜温度的影响25
• 2.3.5 沉积时间与转动速率的影响25-26
• 2.4 TiZrON膜层沉积试验工艺26-28
• 2.5 镀覆TiZrON膜层根管锉的表面形貌、成分、相组成28-30
• 2.6 镀膜根管锉耐腐蚀性试验及分析30
• 2.7 镀膜根管锉的模拟临床试验30-34
• 第3章 TiZrON膜层组织、成分及相组成34-48
• 3.1 NiTi根管挫表面镀覆TiZrON膜层34-41
• 3.1.1 Ti ZrON膜层表面形貌34-36
• 3.1.2 TiZrON膜层表面成分36-39
• 3.1.3 膜层相组成分析39-41
• 3.2 不锈钢根管挫表面镀覆TiZrON膜层41-47
• 3.2.1 TiZrON膜层表面形貌41-42
• 3.2.2 TiZrON膜层表面成分42-45
• 3.2.3 膜层相组成分析45-47
• 3.3 小结47-48
• 第4章 TiZrON膜层耐蚀性试验及分析48-60
• 4.1 镀覆TiZrON膜层的NiTi根管挫耐蚀性52-54
• 4.1.1 膜层氧含量的影响52-53
• 4.1.2 偏压和氧流量的影响53-54
• 4.2 镀覆TiZrON膜层的不锈钢根管锉耐蚀性54-56
• 4.2.1 氧含量的影响54-55
• 4.2.2 偏压和氧流量的影响55-56
• 4.3 对比分析与讨论56-59
• 4.3.1 NiTi根管锉镀膜前后的耐蚀性对比56-57
• 4.3.2 不锈钢根管锉镀膜前后的耐蚀性对比57-58
• 4.3.3 镀膜后的NiTi根管锉与不锈钢根管锉的耐蚀性对比58-59
• 4.4 小结59-60
• 第5章 模拟根管预备对比试验60-72
• 5.1 镀覆TiZrON膜层的NiTi根管挫60-64
• 5.2 镀覆TiZrON膜层的不锈钢根管挫64-68
• 5.3 对比分析与讨论68-70
• 5.4 小结70-72
• 第6章 结论72-74
• 参考文献74-78
• 在学研究成果78-80
• 致谢80-81

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本文编号：1030717