鎳鉻鈦烤瓷合金剪切結(jié)合強(qiáng)度的試驗(yàn)研究.pdf

1、目的：通過對(duì)自制鎳鉻鈦(Ni-Cr-Ti)烤瓷合金與VITA常用瓷的剪切結(jié)合強(qiáng)度的測(cè)試，以及金瓷界面的掃描電鏡觀察和能譜分析，探討鎳鉻烤瓷合金添加Ti、混合稀土金屬以及不含鈹(Be)對(duì)金瓷結(jié)合性能的影響。 材料與方法: 1、樣本來源 中國(guó)科學(xué)院金屬研究所與中國(guó)醫(yī)科大學(xué)共同研制的鎳鉻鈦烤瓷合金，屬鎳基合金，除Ni、Cr、Mo主要成分外，依其余成分分為： R<,1>組——含鈦．無(wú)稀土金屬．無(wú)鈹?shù)腘i-cr合金

2、組R<,2>組——含鈦．含稀土金屬．無(wú)鈹?shù)腘i-Cr合金組R<,3>組——含鈦．含稀土金屬．含鈹?shù)腘i-Cr合金組R<,4>組——含鈦．無(wú)稀土金屬．含鈹?shù)腍I BOND非貴金屬烤瓷合金，作為對(duì)照組。R4組的鈦含量為其余3組鈦含量的三分之一。 2、剪切實(shí)驗(yàn)試件及電鏡試件制備 分別用4種合金，采用鑄造法制備試件的金屬部分，每組9個(gè)，共36個(gè)。在試件中份熔附厚度為2 mm Vita瓷，形成4.4 mm×3.8 mm×2.0 m

3、m的瓷塊。每組各留一個(gè)試件，上瓷時(shí)將瓷烤在金屬試件的末端以做掃描電鏡和能譜分析。 3、剪切試驗(yàn) 將32個(gè)剪切實(shí)驗(yàn)試件置于特制鋼套內(nèi)，在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上，對(duì)金瓷界面加載至瓷塊破裂。根據(jù)強(qiáng)度P=F/s(MPa)，得到金瓷結(jié)合強(qiáng)度值。4組剪切強(qiáng)度值做單向方差分析和SNK檢驗(yàn)。 4、金瓷界面掃描電鏡觀察與能譜分析 觀察金瓷界面形貌，比較4組金瓷界面的復(fù)合成分與含量對(duì)金瓷結(jié)合性能的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果: 1

4、、剪切實(shí)驗(yàn)結(jié)果3個(gè)實(shí)驗(yàn)組剪切強(qiáng)度值依次為R<,1>組(28.1864±2.80702)MPa，R<,2>組(26.1585±3.38148)MPa，R<,3>組(25.1663±3.12508)MPa，對(duì)照組為(29.1436±3.28302)]VIPa。并做單向方差分析和SNK檢驗(yàn)，各組之間差異均無(wú)顯著性意義(P>0.05)。 2、掃描電鏡與能譜分析觀察金瓷界面形貌可見合金與瓷緊密接觸，無(wú)裂縫。4組界面元素種類接近，在R<,1

5、>組和R<,2>組的金瓷界面還有TiO<,2>，在R<,2>組和R<,3>組的金瓷界面有CeO<,2>。4組合金與瓷之間出現(xiàn)不同厚度的擴(kuò)散區(qū)，兩側(cè)元素相互擴(kuò)散并形成化學(xué)結(jié)合，其中金屬基體元素Cr從金屬向氧化層中擴(kuò)散，Al、Si元素從陶瓷基體向氧化層擴(kuò)散，形成的擴(kuò)散層是金瓷界面間獲得良好結(jié)合力的主要方式。 結(jié)論: 自制鎳鉻鈦烤瓷合金的金瓷結(jié)合良好，剪切結(jié)合強(qiáng)度可以達(dá)到臨床應(yīng)用的要求。R<,1>組含Ti，R<,2>組含Ti及