临床调磨对钇稳定型氧化锆循环疲劳性能的影响

发布时间：2020-10-09 01:00

　　目的将氧化锆试件进行调磨处理,对调磨后的氧化锆试件进行不同次数的循环加载,研究调磨对氧化锆循环疲劳性能的影响。方法制作规格为20mm×4mm×2mm的试件30个作为对照组(A),制作规格为20mm×4mm×2.4mm的试件90个(误差不超过0.01mm)作为实验组(B、C、D)。A组:不调磨;B、C、D组分别在105 rpm、2×105 rpm、3×105 rpm转速下进行调磨。调磨完成后,充分荡洗。然后将每组试件,采用随机数字表法随机分成3小组(n=10),分别用疲劳实验机进行不同次数的加载(0,105,106)。实验机用直径为4mm的碳化钨小球对准试件调磨面的中心,先预加载8N,消除不良接触后,设置为正弦波加载,加载力40N-230N,频率2Hz,室温25℃下进行。不同次数循环加载后,用X线衍射仪分别对不加载、105次加载、106次加载的各组试件进行XRD测试,检测各组试件中单斜相相对含量的百分比;扫描电镜观察各组试件微观形貌变化;万能实验机检测各组试件的三点弯曲强度值,并对各组试件三点弯曲强度值进行Weibull分析,得到氧化锆试件循环加载后的Weibull模数m及Weibull特征强度σ0值。使用SPSS17.0软件包分析实验数据,对经不同次数循环加载后的调磨组和非调磨组试件的弯曲强度值进行单因素方差分析,检验标准为α=0.05。结果不同转速调磨后,氧化锆试件均出现一定量的单斜相改变;循环加载后单斜相的含量并未有明显变化。扫描电镜观察显示,调磨后氧化锆试件发生了一定的磨损,表面出现一些相互平行且深浅不一的划痕,有散在剥脱颗粒附着在划痕之间;未经调磨的试件经不同次数循环加载后,表面无明显变化,呈现出清晰的晶粒不规则排列分布。调磨后的氧化锆试件随着循环次数的增加,会有片状剥脱和微小裂纹出现,且加载次数越多,片状剥脱和微小裂纹越明显。三点弯曲强度检测结果显示,不加载、经105次加载的各组试件间三点弯曲强度无显著差异(P0.05);经106次加载后,各调磨组试件三点弯曲强度值低于非调磨组三点弯曲强度值,且差异具有统计学意义(P0.05),而各调磨组组间无显著差异(P0.05);Weibull分析表示氧化锆经调磨后Weibull模数和特征强度均有所上升,经105次加载后,Weibull模数和特征强度下降;经106次加载后,Weibull模数和特征强度出现明显下降。结论在本实验条件下,调磨后的氧化锆在不加载情况下,其弯曲强度并未明显降低;循环加载到一定次数,弯曲有所强度下降;在本实验加载条件下,调磨转速对弯曲强度的降低并未产生明显影响。实验结果提示,临床上经调磨后的氧化锆修复体,经长期咀嚼作用后,其弯曲强度有所降低,抗疲劳性能会有一定程度下降,因此,从修复体使用长远角度来讲,临床上应尽量减少对氧化锆修复体的过度调改。
【学位单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R783.1
【部分图文】：

氧化锆,试件

图 1 氧化锆试件Fig1 Zirconia Specimens切削不锈钢模具一个，要求中间有一凹槽，与上述氧化锆试件的长宽深度为 2mm，将实验组试件嵌入其中，调磨试件至与磨具平面的高好与对照组试件规格一致（误差不超过 0.05mm）。电动马达（Optima,Bien-Air,瑞士）转速，用装有粒度为 105μm 金刚-314-016-8-ML，金霸王，瑞士），在喷水状态下（约 30ml/min），、D 三组试件在相应的转速下均匀调磨至与磨具平齐，在调磨过程中终保持平行接触（此过程均有同一操作者在相同条件下操作而成）。完成后，各组试件用蒸馏水充分荡洗，按照循环加载次数的不同随机三组（A1A2A3；B1B2B3；C1C2C3；D1D2D3；n=10），1 组不加载次数为 105，3 组循环加载次数为 106。的循环加载

衍射图谱,单斜相,试件,管电流

图 2 疲劳实验机Fig2 Fatigue Testing Machine 检测射线衍射仪（D8 Advance,BRURER，德国）对不加载试件、经 10组试件和 106次加载后的各组试件分别进行 XRD 检测，检测部位与，测量各组氧化锆试件中单斜相相对含量的百分比。扫描时采用晶体电压为 40VK，管电流 40mA，扫描角度 2θ为 25°~78°，扫描速用 jade5.0 软件参照衍射图谱并根据公式计算单斜相含量。单斜相含F =1.311 · X1 + 0.311 · X= 111 + 111 111 + 111 + 101

万能实验机,试件

放入扫描电镜中，设置 5.0KV 加速电压，观察并评估试件加载区，拍照并记录。弯曲强度的测试加载试件和经循环加载后的所有试件，充分荡洗后烘干，置于万能试-10KNG，SHIMADZU，日本）上进行三点弯曲强度测试。见图 3。面（实验组试件），加载位置为试件中心，加载头直径为 4mm，跨m，加载速度为 0.5mm/min，直至试件断裂，并记录最大载荷（N）弯曲强度的公式为б=3PL/2Wb2。式中б为三点弯曲强度（MPa）；（N）；L 为跨距（mm）；W 为试件宽度（mm）；b 为试件

【参考文献】