口腔修复金属材料.ppt

口腔材料学（第口腔材料学（第5版）版）山东大学口腔医学院 兰 晶 第十二章第十二章 口腔修复金属材料口腔修复金属材料 掌握18-8不锈钢丝、金合金、纯钛、钛合金、瓷熔附合金的组成、性能特点及应用。熟悉其他铸造合金的组成、性能特点及应用。了解锻制合金的组成、性能特点及应用。第十二章第十二章 口腔修复金属材料口腔修复金属材料 是制作口腔修复体、口腔正畸器材的金属材料 分类：锻制（造）合金 铸造合金 瓷熔附合金 快速成型金属 焊接用合金 第一节第一节 锻制合金锻制合金 概念：通过轧、压、冲、滚、拉伸和锤击 等机械加工方法成型的合金。应用特点：在常温下采用已经锻造好的成品 或半成品进行机械加工及必要的 热处理，制成修复体 应用过程：冷加工和热处理 一、锻造一、锻造18-8铬镍不锈钢丝铬镍不锈钢丝 （18-8 Cr-Ni stainless steel）（一）组成 碳 增加合金的硬度和强度，降低韧性 含碳量1.7%，称钢 含碳量1.7%，称铸铁 铬 提高抗腐蚀性，增加强度和硬度 含铬量13%的钢，称不锈钢 镍 提高抗腐蚀性，增加韧性和延展性 硅 去除氧化物，增加氧化膜强度 铁 溶剂元素（二）性能 1、生物安全性 2、抗腐蚀性 3、机械性能（三）应用 钢丝、弓丝 1、选准钢丝的规格型号 0.9mm卡环 1.0mm颌支托 0.25mm结扎丝 2、切忌用暴力和反复多次弯制 材料疲劳 3、防止工具造成伤痕，防止应力集中 4、热处理 温度650 二、镍钛丝二、镍钛丝（Ni-Ti shape-memory alloy）组成：镍 55%，钛 45%高弹性且弹力柔和、持续 热记忆作用 三、锻造镍铬合金三、锻造镍铬合金 主要用于无缝冠、合金片和托槽（一）组成 镍含量铬 铜 增加流动性，改善焊接性能（二）性能（三）应用 在煤气灯上烧红（900），然后在 室温下冷却（正火）第二节第二节 铸造合金铸造合金 Cast：将合金加热熔化，浇注入预先制备 好的铸型内成为铸件的过程 优点：结构均匀、铸件精确、使用持久 铸造性能：液体合金的流动性 铸造收缩率 铸件易打磨抛光 分类：高熔（1100）按熔化温度 中熔（5001100）低熔（500）高贵金属 按价值 贵金属 非贵金属 铸造合金的分型：质地从软到硬 强度从低到高 第二节第二节 铸造合金铸造合金 一、贵金属铸造合金（一）分类与组成 金 黄色、质软、延展性好 银 白色、有延展性、难铸造 铜 红色、有延展性、钯 白色、纯钯不适于口腔 铂 白色、质硬、延展性好、抗腐蚀 锌 蓝白色、质脆、易氧化 铱、钌 铟、镓 第二节第二节 铸造合金铸造合金 （二）性能 1、熔化温度范围 较窄 合金的液相线温度决定了铸型的加热温度、包埋材料的类型及铸造过程中必须使用的热源。2、铸造温度 高于其液相线温度100-150 3、密度 4、强度 第二节第二节 铸造合金铸造合金 5、硬度 合金抛光的难易程度 6、延伸率 7、生物相容性 元素的释放 五个方面考虑合金的生物相容性 8、化学性能 9、铸造性能（三）热处理 软化热处理 无序固溶体 硬化热处理 有序固溶体 第二节第二节 铸造合金铸造合金 二、非贵金属铸造合金 1、熔点13001500 2、铸造收缩大，必须通过包埋料的膨胀 加以适当补偿 3、抗腐蚀性并不是在任何条件下均保持 不变 若在500700维持一定时间，将导 致大量碳化铬析出 4、长期应用后因镍元素的释放使牙龈发黑或过敏 铸造金合金 组成 金 质软，延展性好，黄色光泽 铜 提高强度与硬度，降低熔点，降低 抗腐蚀性 银 减少铜的影响 铂 钯 提高机械性能、抗腐蚀性 含金量的表示法：24K即24/24纯金；18K即18/24，含金 75%1000/1000纯金；750/1000即含金75%性能 1、机械性能 与热处理有关 软化热处理：使金合金结构均匀，延展 性提高，强度、硬度降低 方法：将金合金铸件置于700 左右维持10分钟，立即投 入冷水中 硬化热处理：提高强度、硬度，降低延展性 方法：一是在金合金的固相线下 （约700左右），缓慢冷却 二是在250425之间维 持1015分钟，再投入冷水 2、化学性能 3、铸造性能 铸造温度为8501000 铸造收缩分三个阶段 可通过包埋料的膨胀得以补偿 4、生物学性能 第二节第二节 铸造合金铸造合金 三、铸造钛及钛合金 商业纯钛（c.p.Ti）Ti-6Al-4V 非常轻 熔点高 特殊的铸造条件 高温下易氧化 第二节第二节 铸造合金铸造合金 商业纯钛 根据氧和铁的含量，分4个等级 钛合金 Ti-6Al-4V是公认的种植材料 性能：密度低，熔点高（1668）热导率较一般金属低，线胀系数较低 力学性能受杂质元素含量的影响大 化学性质活泼 铸造性能差 生物相容性 铸造性能 熔点高 化学活性大 钛及钛合金在铸造过程中容易出现的问题：钛及钛合金在铸造过程中容易出现的问题：1、铸件表面反应层过厚 2、易出现内部气孔：轻 包埋料与熔融钛反应产生气体 透气性 氩气压力过大 合金从固态到液态时产生的缩孔 3、铸件铸造不全 第三节第三节 瓷熔附合金瓷熔附合金 烤瓷合金的性能要求：合金的熔化温度必须高于瓷烧结温度 机械性能优良 合金与瓷的线胀系数必须相匹配 合金与瓷能牢固结合并耐久 不能生成有色的氧化物 合金表面应具有较高的表面能（一）合金与烤瓷的结合方式（一）合金与烤瓷的结合方式 1、化学结合力：是合金表面的氧化层与瓷 中的氧化物和非晶型玻璃质 反应生成的结合力。2、机械结合力：金属表面粗化后形成凹凸 不平的表层，与瓷达到机 械嵌和作用 3、压缩结合力：合金的热胀系数略大于瓷 时，当烧结温度降至室温 时，产生的压缩应力能加 强瓷与金属的结合 4、范德华力 熔融：升温后，粉粒中玻璃质软化，产 生流动，粉粒间凝集成致密体，同时伴有明显的体积收缩。（二）影响合金与烤瓷结合的相关因素 1、合金表面氧化膜的厚度 0.2-2um 控制厚度的方法：控制合金预氧化时间和温度 在负压下进行烧结 合金表面涂布粘结剂 上瓷前将合金表面磨出一层 烤瓷与金属的匹配烤瓷与金属的匹配 热胀系数 烤瓷的烧结温度与金属熔点的关系 烤瓷与金属结合界面的润湿问题 2、合金和烤瓷的热胀系数的匹配性 3、合金表面的粗化程度 4、改善瓷粉在金属表面的润湿性 5、修复体的正确设计和制作