氮化钛镀膜对钴铬合金机械及化学性能的影响

目的研究氮化钛镀膜对牙科铸造用钴铬合金机械及化学性能的影响,为氧化钛镀膜在可摘局部义齿钴铬合金铸造支架的临床应用提供依据。方法制作钴铬合金试件79个,随机分为未镀膜组（42个）和镀膜组（37个）,镀膜组的试件采用热阴极离子镀膜技术在其表面沉积氮化钛膜。扫描电镜观察试件表面形貌;X射线衍射仪对镀膜进行物相分析;X射线荧光镀层厚度测量仪测量镀膜的厚度;划痕法测量TiN镀膜与钴铬合金基材的结合力。维氏硬度计、摩擦磨损仪和人工唾液浸泡法测量所有试件硬度、摩擦系数、耐磨性、耐腐性以及金属离子析出量。所得数据进行t检验。结果氮化钛镀膜的钴铬合金试件,硬度有所提高,摩擦系数减小,同等磨损实验条件下,镀膜组试件的磨损失重量仅为未镀膜组的1/16。试件的腐蚀电位平均值,镀膜组为-0.2453V,未镀膜组为-0.1400V（P〈0.05）。随着浸泡时间的延长,镀膜组试件析出的金属离子总量及各类离子的浓度均较低,析出离子量轻微增加;未镀膜组试件析出的各类金属离子量（铬除外）明显增加（P〈0.001）。结论氮化钛镀膜能够明显改善牙科铸造用钴铬合金的机械、化学性能。     

选择性激光熔融技术成形牙科钴铬合金性能的初步研究

目的:通过测试选择性激光熔融(selective laser melting,SLM)技术制作的牙科钴铬(Co-Cr)合金的部分机械性能、表面显微结构、瓷熔附后的界面情况,以期为该技术的应用提供基础资料。方法:使用SLM技术制作牙科钴铬合金样品,用扫描电镜观察样品的表面形貌和显微结构、测试样品的密度和硬度;将样品经过除气-预氧化处理,用扫描电镜观察样品表面氧化膜的形貌和显微结构;将经过除气-预氧化处理的样品进行瓷熔附,用扫描电镜观察样品金-瓷界面的显微结构。结果:SLM制作的钴铬合金的硬度明显高于铸造钴铬合金;经过除气-预氧化处理后的氧化膜细密均匀;两种方法制作的合金在瓷熔附处理后的金-瓷界面均没有发现明显裂纹。结论:SLM技术比传统铸造技术具有一定的优越性,技术细节有待深入研究。     

激光快速成形钴铬合金机械性能研究

目的:研究激光快速成形(LRF)钴铬合金的显微组织结构、机械性能和热膨胀系数(TEC),为其在口腔修复中的应用奠定基础.方法:采用激光快速成形技术制备钴铬合金试件,对其进行化学元素分析和显微组织观察,并测定其抗拉性能、显微硬度以及热膨胀系数.同时通过单样本t检验将实验结果与相同配比的商用口腔铸造钴铬合金相关参数进行比较.结果:LRF钴铬合金成分与烤瓷铸造钴铬合金金属基本相同,而其抗拉强度、屈服强度、维氏显微硬度及弹性模量均高于铸造钴铬合金,其延展率低于后者(P<0.05).二者热膨胀系数无明显统计学差异(P>0.05).结论:LRF钴铬合金是一种性能优异的烤瓷合金,具有极大的应用前景.     

激光表面强化技术对牙用铸造合金耐腐蚀性能影响的研究

目的研究激光表面强化技术对牙用铸造合金耐腐蚀性能的影响。方法制备23个钴铬合金金属片试件,将其中22个试件随机分成实验组（试件进行激光表面强化处理）和对照组（试件不进行激光处理）,每组11个,其中10个用电化学方法检测耐腐蚀性能,1个用扫描电镜观察表面金相结构及形貌。另取1个试件,其表面只进行部分区域激光表面强化处理,用于表面金相结构及形貌的对比观察。结果实验组试件金属晶粒分布均匀,而且晶粒细化,尺寸基本一致;部分区域激光表面强化处理试件的激光强化处理区有明显细化晶粒的现象。实验组和对照组自腐蚀电位、自腐蚀电流对数间的差异有统计学意义（P<0.01）。结论激光表面强化处理可以明显提高钴铬合金在人工唾液中的耐腐蚀性能。     

钴-铬合金表面氮化钛薄膜的制备及其机械性能的研究

目的研究钴-铬合金表面氮化钛薄膜的制备及其机械性能。方法应用多弧离子镀技术制备氮化钛薄膜,在金相显微镜下观察薄膜形貌,并通过划痕法和磨损实验测试膜-基结合强度及薄膜的耐磨性。结果钴-铬合金试样表面形成一层致密、均匀、平滑的金黄色薄膜,X射线衍射证实薄膜成分为氮化钛,膜-基结合力平均值为77N,同等磨损实验条件下,镀膜试样的失重量仅为未镀膜者的1/5。结论用多弧离子镀技术可以在牙科钴-铬合金表面制备机械性能良好的氮化钛薄膜。     

常用牙科合金与铁铬钼软磁合金激光焊接件的拉伸性能评价

目的:评价激光焊接常用牙科合金与铁铬钼软磁合金后的拉伸性能.方法:铸造钴铬合金、镍铬合金拉伸试件,随机分组并分别与铁铬钳软磁合金试件用激光焊接机焊接,以激光焊接同种钻铬合金拉伸试件为对照组.利用万能拉伸试验机测试焊接后试件的抗拉强度、0.2%屈服强度,利用扫描电镜分析断裂口,并分别进行比较.结果:激光焊接铁铬钼软磁合金与钴铬合金、镍铬合金的扰拉强度、0.2%屈服强度与激光焊接同种钴铬合金无统计学差别.激光焊接铁铬钼合金与镍铬合金的断裂口呈韧件断裂,激光焊接铁铬钼合金与钴铬合金的断裂口呈韧性-解理混合型断裂,而激光焊接钻铬合金的断口呈准解理断裂.结论:从拉伸性能方面考虑,激光焊接铁铬铜软磁合金与钴铬合金、镍铬合金可应用于磁性固位体构件的焊接.     

激光功率对钴铬合金及镍铬合金焊件机械性能的影响

目的:探讨不同激光功率对钴铬合金、镍铬合金焊件机械性能的影响。方法:采用临床上最常用的的2种合金进行不同功率的激光焊接,通过测定焊件的机械强度,并进行断口扫描电镜观察、熔合区金相分析和显微硬度测试,研究激光功率与焊件强度的关系。结果:钴铬合金焊件随着激光功率的增大,最大抗拉强度增大,抗弯强度则有下降的趋势;镍铬合金4组试件的最大抗拉、抗弯强度无显著差异;微观显示随着功率的增大,裂纹和气孔有增多的趋势;熔合区的显微硬度比母材高,随着功率的增大,显微硬度增大的区域增宽。结论:合适的激光功率是取得理想激光焊接接头的关键。     

加工参数设置对选择性激光熔积钴铬合金硬度的影响

目的 观测几种加工参数设置对选择性激光熔积(SLM)钴铬合金的表面形貌和表面维氏硬度的影响。方法 使用正交实验设计9组不同的加工参数,即激光功率为2500W、2750W、3000W,扫描速度为5mm/s、10mm/s、15mm/s,送粉速率为3r/min、4.5r/min、6r/min,制备9组选择性激光熔积钴铬合金试件,每组5个(直径10mm,厚度3mm),经抛光处理后分别进行扫描电镜观察和表面维氏硬度测试,采用SPSS16.0软件包进行数据处理。结果 9组不同加工参数制备下SLM钴铬合金试件的扫描电镜图像均呈现均匀而规则的细胞样结构;其平均表面维氏硬度均在345HV以上。结论 当加工参数设置在激光功率2500~3000W,扫描速度5~15mm/s,送粉速率3~6r/min范围内时, SLM钴铬合金具有较为理想的表面形貌和表面硬度,能适合临床应用需求。     

钴铬合金铸件表面研抛程序的评价

目的：确定合理的钴铬合金铸件表面研抛程序。方法：通过测量９０个钴铬合金试件的表面粗糙度,对８ 种常用的研抛程序进行评价。结果：钴铬合金试件表面最佳研抛程序为喷砂、绿色砂石、金刚砂橡皮轮或电解抛光、硬橡皮轮、擦有抛光绿的绒轮。结论：钴铬合金铸件表面按合乎逻辑的程序研抛才能获得较低的表面粗糙度。     

钴铬合金铸件表面研抛程序的评价

目的：研究合理的钴铬合金铸件表面研抛程序。方法：通过测量９０个钴铬合金试件的表面粗糙度，对８种常用的研抛程序进行评价。结果：钴铬合金试件表面最佳研抛程序为喷砂，绿色砂石，金刚砂橡皮轮或电解抛光，硬橡皮轮，擦有抛光绿的绒轮。结论：钴铬合金铸件表面按合乎逻辑的程序研抛才能获得较低的表面粗糙度。     

不同口腔修复材料与天然牙耐磨性能的比较

目的：通过体外模拟实验对几种口腔修复材料与天然牙釉质的磨耗性能进行对比研究并探讨其机制.方法：（1）将钴铬合金,纯钛,氧化锆陶瓷,Ceramage聚合瓷制成符合规格的试件.（2）将上颌第一前磨牙磨改,作为对照组.（3）将滑石瓷制做圆盘状,作为与试件及天然牙对磨的材料.（4）所有实验均在人工唾液环境中加载测试.（5）SPSS17.0软件进行统计学处理,对磨耗后的试件进行磨痕形貌的观察.结果：（1）纯钛的磨耗量与牙釉质最接近.钴铬合金与氧化锆陶瓷无统计学意义（P＞0.05）,其余各组之间均有统计学意义（P＞0.05）.磨耗后质量损失量的大小顺序为纯钛＞牙釉质＞ Ceramage聚合瓷＞氧化锆陶瓷＞钴铬合金.（2）钴铬合金：磨粒磨损,同时伴有粘着磨损.纯钛：以粘着磨耗为主,伴有磨粒磨耗.氧化锆陶瓷：磨粒磨损.Ceramage聚合瓷：主要是磨粒磨损和粘着磨损,伴有疲劳磨损.天然牙：粘着磨损和磨粒磨损.结论：（1）纯钛的耐磨性低于牙釉质但与牙釉质最为相近,是一种良好的修复材料.（2）钴铬合金与氧化锆陶瓷的耐磨性能接近,均可对天然牙釉质造成过度磨耗.（3）修复材料的耐磨性能受其微观结构的影响.     

Influence of supply of heat to cobalt-chromium frameworks during soldering and subsequent hardening heat treatment of wrought clasps

Retentive clasp arms of wrought gold alloy wire were soldered to frameworks made of three dental cobalt-chromium alloys. The clasps were then subjected to a conventional hardening heat treatment. Microstructure and hardness of the cobalt-chromium alloys were determined before and after these operations. The results reveal that the supply of heat during soldering and hardening heat treatment of the clasp does not influence the microstructure and hardness of the cobalt-chromium alloys.     

氟离子对两种不同工艺制作的钴铬合金耐腐蚀性能的影响

目的 在模拟口腔环境下研究氟离子对采用选择性激光熔覆（SLM）技术和传统铸造技术两种工艺制作的钴铬合金耐腐蚀性的影响。方法 选择具有相同材料成分的钴铬合金金属粉末和金属块,分别采用SLM（SLM组）和铸造技术（Cast组）各制作15个试件,置于含不同氟离子质量分数（0、0.05%、0.20%）的酸性人工唾液（pH值为5.0）中浸泡24 h进行电化学试验,采用动电位极化曲线法测试合金的自腐蚀电位Ecorr、自腐蚀电流密度Icorr和极化电阻Rp,同时结合扫描电子显微镜（SEM）观察,分析两组试件的耐腐蚀性能。结果 铸造工艺制作的钴铬合金在酸性人工唾液中的Ecorr随着氟离子质量分数的升高而减小。当氟离子质量分数为0.20%时,两种工艺制作的钴铬合金的Ecorr、Icorr、Rp均有明显改变（P<0.05）,SEM结果也显示合金表面均出现腐蚀现象。当氟离子质量分数为0.20%时,Cast组钴铬合金的Icorr高于SLM组,而Ecorr和Rp低于SLM组（P<0.05）。结论 氟离子可降低两种工艺制作的钴铬合金的耐腐蚀性,在氟离子质量分数较高（0.20%）时,SLM技术制作的钴铬合金的耐腐蚀性优于铸造工艺制作的钴铬合金。     

金属修复体表面粗糙度对其磨耗性能的影响

目的：采用标准化牙釉质试件与金属材料试件对磨的方式,评价常用的几种口腔修复材料在不同表面粗糙度下的磨耗性能。方法：以镍基铸造合金、镍基合金、钴铬钼合金和钛合金4种合金材料作为对磨材料样本,牙釉质为磨耗样本,进行磨耗实验,定量检测牙釉质样本的磨耗量,采用SAS14.0软件包对数据进行统计学分析。结果：与镍基铸造合金180目组和400目组对磨的牙釉质平均磨耗量无显著差异,而与400目组与1200目组对磨的牙釉质试件平均磨耗量差异显著。与3种不同粗糙度的钴铬钼合金、镍铬合金及不同处理组钛合金对磨的牙釉质试件平均磨耗量之间均有显著差异。结论：镍铬合金、钴铬钼合金、钛合金的表面粗糙度对牙釉质的磨耗量会产生影响,粗糙程度大的金属,会显著增加牙釉质的磨耗量。     

NiTi根管器械表面耐磨镀层的制备和性能研究

目的：研究镍钛合金表面耐磨镀层的制备工艺和性能,提高镍钛根管器械的表面硬度和耐磨性。方法：采用直流电镀法在NiTi合金表面制备了Ni—W合金镀层,通过能谱分析和X射线衍射技术（XRD）研究电镀工艺对Ni—W耐磨镀层成分和结构的影响。采用销一盘式摩擦试验机对耐磨Ni—W合金镀层的耐磨性进行测试,通过磨损失重和磨痕形貌观察评价和分析了Ni—W合金镀层的耐磨性和耐磨机理。结果：在NiTi合金表面所制备的Ni—W合金耐磨镀层的W含量在15．2．20．2wt％范围内,且镀层致密,无微观裂纹。Ni—W合金镀层的结构是W在Ni中的固溶体。与Ni—Ti合金基体相比,镀有Ni—W合金镀层的Ni—B合金试样的磨损失重大幅度降低,耐磨性显著提高;Ni—W合金镀层的硬度和耐磨性随镀层中W含量的增加而增大。结论：直流电镀技术对镍钛合金根管器械进行表面改性可显著提高其耐磨忡．     

激光焊接铁铬钼合金与钴铬合金的机械性能

目的：测试激光焊接铁铬钼软磁合金与钴铬合金的机械性能，为临床应用提供参考。方法：采用国产Nd：YANG程控激光焊接机焊接铁铬钼软磁合金与钴铬合金，以激光焊接钴铬合金作为对照。利用Instron万能拉仲实验机测试焊接后的拉仲强度、0．2％屈服强度，作断裂口的扫描电镜分析，并分别进行比较。结果：激光焊接铁铬钼软磁合金与钴铬合金的拉伸强度、0．2％屈服强度与对照组无差别。激光焊接铁铬钼合金与钴铬合金的断裂口呈韧性—解理混合型断裂，而激光焊接钴铬合金的断口呈准解理断裂。结论：激光焊接铁铬钼软磁合金与钴铬合金的机械性能可满足临床需要。     

牙科钴铬合金表面镀氮化锆层后的耐磨性研究

目的：评价钴铬(Co-Cr)合金表面经镀氮化锆膜后的耐磨损性,为口腔临床要求的基底表面处理方式提供参考依据。方法运用磁控溅射镀膜技术,设定基体加热温度200℃恒定,分别在①功率为100w、氮气分压选择为25%、35%、45%以及②氮气分压35%,功率为50w、100w、200w的条件下,在Co-Cr合金表面沉积氮化锆涂层,采用磨损试验机测试并比较氮化锆涂层和未镀膜之间的耐磨性能。结果镀氮化锆试件的失重量显著小于未镀膜试件(P<0.05).其中当镀膜的功率和基体温度恒定条件下,氮气分压在35%时镀膜后磨损的失重量最少．而当镀膜的氮气分压和基体温度恒定时,功率在50W时镀膜后磨损的失重量最少。结论在合适的工艺条件下,用磁控溅射镀膜技术可以在牙科铸造支架Co-Cr合金表面制备耐磨性能更优的氮化锆薄膜。     

Tensile strength and corrosion resistance of brazed and laser-welded cobalt-chromium alloy joints

STATEMENT OF PROBLEM: The longevity of prosthodontic restorations is often limited due to the mechanical or corrosive failure occurring at the sites where segments of a metal framework are joined together. PURPOSE: The purpose of this study was to determine which joining method offers the best properties to cobalt-chromium alloy frameworks. Brazed and 2 types of laser-welded joints were compared for their mechanical and corrosion characteristics. MATERIAL AND METHODS: Sixty-eight cylindrical cobalt-chromium dental alloy specimens, 35 mm long and 2 mm in diameter, were cast. Sixteen specimens were selected for electrochemical measurements in an artificial saliva solution and divided into 4 groups (n=4). In the intact group, the specimens were left as cast. The specimens of the remaining 3 groups were sectioned at the center, perpendicular to the long-axis, and were subsequently rejoined by brazing (brazing group) or laser welding using an X- or I-shaped joint design (X laser and I laser groups, respectively). Another 16 specimens were selected for electrochemical measurements in a more acidic artificial saliva solution. These specimens were also divided into 4 groups (n=4) as described above. Electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization were used to assess corrosion potentials, breakdown potentials, corrosion current densities, total impedances at lowest frequency, and polarization charge-transfer resistances. The remaining 36 specimens were used for tensile testing. They were divided into 3 groups in which specimen pairs (n=6) were joined by brazing or laser welding to form 70-mm-long cylindrical rods. The tensile strength (MPa) was measured using a universal testing machine. Differences between groups were analyzed using 1-way analysis of variance (alpha=.05). The fracture surfaces and corrosion defects were examined with a scanning electron microscope. RESULTS: The average tensile strength of brazed joints was 792 MPa and was significantly greater (P<.05) than the tensile strength of both types of laser-welded joints (404 MPa and 405 MPa). When laser welding was used, successful joining was limited to the peripheral aspects of the weld. The welding technique did not significantly affect the joint tensile strength. Electrochemical measurements indicated that the corrosion resistance of the laser-welded joints was better than of the brazed ones, primarily due to differences in passivation ability. CONCLUSION: Laser welding provides excellent corrosion resistance to cobalt-chromium alloy joints, but strength is limited due to the shallow weld penetration. Brazed joints are less resistant to corrosion but have higher tensile strength than laser welds.