烤瓷烧结参数对钛—瓷间结合强度影响的研究
发布时间：2021-04-06 02:02
钛及钛合金以其优良的生物相容性、耐腐蚀性、良好的机械性能、价格低廉等优点,被公认为是镍基合金最适合的替代品。但是钛金属的热膨胀系数远远小于临床常用瓷粉的热膨胀系数,导致了钛-瓷结合强度仍达不到镍铬合金与瓷的结合强度。同时,在高温条件下钛金属能与周围环境的氧、氢、氮等非金属元素发生反应,形成一层结构疏松、与基底结合强度低的氧化膜,从而降低了钛-瓷间的结合强度。对于钛-瓷修复体来讲,钛-瓷间的结合强度是决定修复体能否成功的关键。本论文通过改变烤瓷烧结参数,观察不同降温速率对钛-瓷间结合强度的影响。同时将微弧氧化表面处理方法引入钛-瓷结合界面,观察改变烧结参数后微弧氧化膜层对钛-瓷间结合强度的影响。并且进一步应用Tuebinger Gabel test模型来测量不同降温速率的钛-瓷间实际热收缩的差异,分析烧结参数对钛瓷结合强度影响的机制,以期筛选出适合钛-瓷结合的最佳烧结参数。目的:探讨改变烤瓷参数是否能增加钛-瓷结合强度,并观察烤瓷烧结参数对微弧氧化处理后钛-瓷间结合强度的影响,为选择合适的烤瓷烧结参数提供实验依据。方法:按照ISO9693标准制作纯钛试样,采用四种不同的降温速率对钛试样表...
【文章来源】：中国人民解放军空军军医大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1，分裂条试验定形尺寸
预氧化粘接瓷遮色瓷牙本质瓷50050050050076080078076033570.20.20.62.3 分析模型钛-瓷复合体制备及热收缩变化的测定按照 Noritake super porcelain 使用程序，对试样进行烤瓷烧结，瓷层位于相对的钛表面（图 3）。根据试样烧结冷却时，从烧结最高温度下降到烧结起始温度的冷却速率不同分为四组，即 15℃ min、40℃ min、50℃ min 和100℃ min 组。首先在钛试条的表面涂一层薄的粘接瓷，其次按照推荐的步骤依次涂遮色瓷和体瓷。但和普通烤瓷不同的是，遮色瓷和体瓷分别涂布和烧结两次。在第二次遮色瓷烧结后，遮色瓷厚度为 0.2mm，第二次体瓷烧结后，瓷层的整体厚度应为（1.1±0.1）mm。
两次体瓷烧结后对每个试样中的两试条的距离进行测量（图4）。并应用双金属理论对钛-瓷间实际热收缩差异进行计算。金-瓷间残余应力的不同主要是因为两种材料热膨胀/热收缩系数不同而产生，同时，残余应力受到金属和瓷的弹性模量和厚度的影响。计算残余应力的公式为：Residual stress (δ) = k × (αm- αc) × (Tg - RT).k: 常数αm：金属的热膨胀系数αc：瓷的热膨胀系数Tg：瓷的玻璃相转化温度RT：室温在玻璃陶瓷凝固温度下降到室温时产生热应力，所以在公式中可以用热收缩系数来代替热膨胀系数，公式为：Residual stress (δ) = k × (βm βc) × (Te – RT)k: 常数βm：金属的热收缩系数βc：瓷的热收缩系数Te:瓷的凝固温度RT:室温( βm βc) × ( Te– RT )的值表明了实际的热收缩差异（ γ），因此，热收缩的差异可以用公式 γ = ( βm βc) × ( Te– RT)来计算。由于陶瓷的玻璃相凝固温度（Te）并不恒定，热收缩的值依赖于温度的控制。以双金属理论为依据[73]，试条末端的变形量( Y)可以用下面的公式进行计算：(βm βc) T l2 Y = —————————————————2 H [2/3 + (
【参考文献】：
期刊论文
[1]钛表面微弧氧化处理对钛瓷结合强度的影响[J]. 王晓洁,郭天文,张玉梅,王宝成,张艺权,越野. 实用口腔医学杂志. 2005(02)
[2]钛合金微弧氧化膜表面形貌对膜/环氧树脂结合强度的影响[J]. 蒋百灵,张菊梅,时惠英. 中国有色金属学报. 2004(04)
[3]电参数对Ti6Al4V合金微弧氧化陶瓷膜结构特性的影响[J]. 王亚明,蒋百灵,雷廷权,郭立新,曹跃平. 无机材料学报. 2003(06)
[4]钛合金表面微弧氧化膜的特点及成膜分析[J]. 黄平,徐可为,憨勇. 稀有金属材料与工程. 2003(04)
[5]微弧氧化-水热合成生物活性二氧化钛层的结构与性能[J]. 付涛,憨勇,黄平,徐可为. 稀有金属材料与工程. 2002(02)
[6]微弧氧化生成含钙磷氧化钛生物薄膜的结构[J]. 憨勇,徐可为. 无机材料学报. 2001(05)
[7]钛表面烤瓷的预氧化处理工艺研究[J]. 何惠明,艾绳前,王宝成,施长溪,郭天文. 实用口腔医学杂志. 1998(01)
[8]预氧化影响两种非贵金属与瓷结合的研究[J]. 雷亚超,魏治统,杜传诗. 华西口腔医学杂志. 1987(02)
硕士论文
[1]微弧氧化能量参数对钛瓷结合强度影响的研究[D]. 李健学.第四军医大学 2007
[2]新型镍基牙科烤瓷合金金瓷结合性能的研究[D]. 许胜.四川大学 2005
本文编号：3120536
【文章来源】：中国人民解放军空军军医大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1，分裂条试验定形尺寸
预氧化粘接瓷遮色瓷牙本质瓷50050050050076080078076033570.20.20.62.3 分析模型钛-瓷复合体制备及热收缩变化的测定按照 Noritake super porcelain 使用程序，对试样进行烤瓷烧结，瓷层位于相对的钛表面（图 3）。根据试样烧结冷却时，从烧结最高温度下降到烧结起始温度的冷却速率不同分为四组，即 15℃ min、40℃ min、50℃ min 和100℃ min 组。首先在钛试条的表面涂一层薄的粘接瓷，其次按照推荐的步骤依次涂遮色瓷和体瓷。但和普通烤瓷不同的是，遮色瓷和体瓷分别涂布和烧结两次。在第二次遮色瓷烧结后，遮色瓷厚度为 0.2mm，第二次体瓷烧结后，瓷层的整体厚度应为（1.1±0.1）mm。
两次体瓷烧结后对每个试样中的两试条的距离进行测量（图4）。并应用双金属理论对钛-瓷间实际热收缩差异进行计算。金-瓷间残余应力的不同主要是因为两种材料热膨胀/热收缩系数不同而产生，同时，残余应力受到金属和瓷的弹性模量和厚度的影响。计算残余应力的公式为：Residual stress (δ) = k × (αm- αc) × (Tg - RT).k: 常数αm：金属的热膨胀系数αc：瓷的热膨胀系数Tg：瓷的玻璃相转化温度RT：室温在玻璃陶瓷凝固温度下降到室温时产生热应力，所以在公式中可以用热收缩系数来代替热膨胀系数，公式为：Residual stress (δ) = k × (βm βc) × (Te – RT)k: 常数βm：金属的热收缩系数βc：瓷的热收缩系数Te:瓷的凝固温度RT:室温( βm βc) × ( Te– RT )的值表明了实际的热收缩差异（ γ），因此，热收缩的差异可以用公式 γ = ( βm βc) × ( Te– RT)来计算。由于陶瓷的玻璃相凝固温度（Te）并不恒定，热收缩的值依赖于温度的控制。以双金属理论为依据[73]，试条末端的变形量( Y)可以用下面的公式进行计算：(βm βc) T l2 Y = —————————————————2 H [2/3 + (
【参考文献】：
期刊论文
[1]钛表面微弧氧化处理对钛瓷结合强度的影响[J]. 王晓洁,郭天文,张玉梅,王宝成,张艺权,越野. 实用口腔医学杂志. 2005(02)
[2]钛合金微弧氧化膜表面形貌对膜/环氧树脂结合强度的影响[J]. 蒋百灵,张菊梅,时惠英. 中国有色金属学报. 2004(04)
[3]电参数对Ti6Al4V合金微弧氧化陶瓷膜结构特性的影响[J]. 王亚明,蒋百灵,雷廷权,郭立新,曹跃平. 无机材料学报. 2003(06)
[4]钛合金表面微弧氧化膜的特点及成膜分析[J]. 黄平,徐可为,憨勇. 稀有金属材料与工程. 2003(04)
[5]微弧氧化-水热合成生物活性二氧化钛层的结构与性能[J]. 付涛,憨勇,黄平,徐可为. 稀有金属材料与工程. 2002(02)
[6]微弧氧化生成含钙磷氧化钛生物薄膜的结构[J]. 憨勇,徐可为. 无机材料学报. 2001(05)
[7]钛表面烤瓷的预氧化处理工艺研究[J]. 何惠明,艾绳前,王宝成,施长溪,郭天文. 实用口腔医学杂志. 1998(01)
[8]预氧化影响两种非贵金属与瓷结合的研究[J]. 雷亚超,魏治统,杜传诗. 华西口腔医学杂志. 1987(02)
硕士论文
[1]微弧氧化能量参数对钛瓷结合强度影响的研究[D]. 李健学.第四军医大学 2007
[2]新型镍基牙科烤瓷合金金瓷结合性能的研究[D]. 许胜.四川大学 2005
本文编号：3120536
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