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铸造纯钛与树脂水门汀粘结界面疲劳强度的研究

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口腔医学研究 2011年第11期27卷 957-959页

作者：王宁刘晓骆小平孙方方南京大学医学院附属口腔医院修复科江苏南京210008

目的:本实验通过体外循环加载模拟口内受力,研究不同的树脂水门汀与铸造纯钛之间粘结界面疲劳强度,以及冷热循环对疲劳强度的影响,为临床应用提供实验依据。方法:用φ5mm×5mm的圆柱形小钛段与φ4mm×2mm小钛片48对分别用Super-Bond C&B... 详细信息

目的:本实验通过体外循环加载模拟口内受力,研究不同的树脂水门汀与铸造纯钛之间粘结界面疲劳强度,以及冷热循环对疲劳强度的影响,为临床应用提供实验依据。方法:用φ5mm×5mm的圆柱形小钛段与φ4mm×2mm小钛片48对分别用Super-Bond C&B和Panavia F粘接,粘接前粘接面用Alloy Primer预处理,将以上每组中的一半样品置于37℃水浴箱内24h,另一半样品水储24h后再进行5000次冷热循环(5℃←→55℃,浸渍时间为30s)。将样本固定于振动动态测试系统上进行疲劳测试,试验波形为正弦波,应力比R=0,频率为4Hz,测定参照升降法,将疲劳试验结果与之前静载剪切强度测试结果进行对比分析。结果:疲劳极限远小于静载剪切强度值,冷热循环对疲劳强度没有明显影响。疲劳极限值与剪切强度值呈正相关(P铸造纯钛表面经Alloy Primer处理后与2种树脂水门汀粘固后能耐受106次循环加载的疲劳极限约为静载剪切强度的15%。

关键词：树脂粘结剂铸造纯钛疲劳强度冷热循环

CAD/CAM纯钛和铸造纯钛与瓷结合强度的对比研究

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实用口腔医学杂志 2015年第3期31卷 327-330页

作者：吴素然张钊袁硕赵琛郭长军河北医科大学口腔医院.河北省口腔医院重点实验室石家庄050017

目的:比较CAD/CAM(计算机辅助设计/计算机辅助制造)纯钛和铸造纯钛与瓷的结合强度。方法:分别用CAD/CAM和铸造方法制作钛瓷结合试件,运用三点弯曲方法测试钛瓷结合强度(n=8),并对钛瓷结合界面进行扫描电镜(SEM)观察分析。结果:CAD/CAM... 详细信息

目的:比较CAD/CAM(计算机辅助设计/计算机辅助制造)纯钛和铸造纯钛与瓷的结合强度。方法:分别用CAD/CAM和铸造方法制作钛瓷结合试件,运用三点弯曲方法测试钛瓷结合强度(n=8),并对钛瓷结合界面进行扫描电镜(SEM)观察分析。结果:CAD/CAM纯钛与瓷结合强度为(35.95±3.74)MPa、铸造纯钛与瓷结合强度为(28.37±1.98)MPa,组间比较P铸造纯钛与瓷结合界面上的过渡层较厚,存在微小的孔隙。结论:CAD/CAM纯钛与瓷的结合强度大于铸造纯钛与瓷的结合强度。

关键词： CAD/CAM纯钛铸造纯钛纯钛烤瓷冠钛瓷结合强度三点弯曲试验

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3种树脂粘接水门汀与铸造纯钛粘接强度研究

口腔医学研究 2011年第8期27卷 706-709,712页

作者：王宁刘晓骆小平南京大学医学院附属口腔医院修复科江苏南京210008

目的:研究3种复合树脂粘固剂与铸造纯钛的粘接强度。方法:用牙科铸钛的方法制作直径分别为4mm和5mm的钛棒,切割成长度为4mm的小钛片。2种规格的钛片配对粘接面用400～1200目碳化硅砂纸在流水下打磨抛光,使之呈均匀一致的平面。50μm氧... 详细信息

目的:研究3种复合树脂粘固剂与铸造纯钛的粘接强度。方法:用牙科铸钛的方法制作直径分别为4mm和5mm的钛棒,切割成长度为4mm的小钛片。2种规格的钛片配对粘接面用400～1200目碳化硅砂纸在流水下打磨抛光,使之呈均匀一致的平面。50μm氧化铝喷砂,另一组表面不喷砂作为对照,分别使用Super-BondC&B、Panavia F、Rely X Unicem 3种复合树脂粘固剂粘接。扫描电镜观察喷砂前后铸造纯钛的表面形态。复合树脂粘接剂固化后经37℃恒温水浴24h以及5000次5～55℃冷热循环,测试剪切强度。用SAS的ANOVA过程对各组数据进行分析。结果:喷砂前后纯钛与Panavia F的剪切强度最高,分别为(26.62±3.40)MPa、(23.71±5.28)MPa;5000次冷热循环后,喷砂组的铸造纯钛与Panavia F的剪切强度最高(27.12±8.68)MPa;未喷砂的铸造纯钛与Super-Bond C&B、Rely X Unicem的粘接强度最低,并且有12.5%的脱落率。结论:本实验结果表明喷砂可以提高Super-Bond C&B、Panavia F、Rely X Unicem的粘结力和粘结耐久力。不喷砂时,Panavia F与铸造纯钛之间能获得较高的粘接强度和良好的粘接耐久性,喷砂以后优势不再明显。

关键词：树脂粘结剂铸造纯钛剪切强度冷热循环

激光焊接铸造纯钛焊缝薄膜材料的力学性能研究

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实用口腔医学杂志 2012年第2期28卷 174-177页

作者：吴玉禄辛海涛张春宝汤忠斌第四军医大学口腔医学院修复科西安710032 第四军医大学口腔医学院修复工艺科西安710032 西北工业大学航空学院航空结构工程系

目的:应用激光干涉应变计法研究激光焊接铸造纯钛焊缝薄膜材料的力学性能。方法:将激光焊接后的纯钛板按焊缝距离的不同分为0.00、0.25、0.50 mm焊接组和对照组(无焊接),把焊接后的纯钛板和母材线切割成小试样(60 mm×20mm×1 mm),X线... 详细信息

目的:应用激光干涉应变计法研究激光焊接铸造纯钛焊缝薄膜材料的力学性能。方法:将激光焊接后的纯钛板按焊缝距离的不同分为0.00、0.25、0.50 mm焊接组和对照组(无焊接),把焊接后的纯钛板和母材线切割成小试样(60 mm×20mm×1 mm),X线探伤筛选后,对合格小试样运用激光干涉应变计法进行拉伸试验,测定材料的抗拉强度并得出应力、应变曲线。结果:随着焊缝距离的增大,3组试样抗拉强度分别为(492.16±33.19)MPa、(488.09±43.18)MPa、(558.45±10.80)MPa,与母材抗拉强度(532.15±11.62)MPa无显著性差别(P>0.05)。0.00 mm焊缝焊接组与0.25 mm焊缝焊接组拉伸过程中无明显颈缩,拉伸应力、应变曲线显示其塑性形变量明显减少,延伸率显著下降。0.5 mm焊缝焊接组焊件变形较大,拉伸过程中颈缩明显,拉伸应力、应变曲线显示其塑性形变量减少,延伸率下降。结论:焊缝薄膜材料的抗拉强度与母材无显著性差异,但塑性形变量和延伸率均不及母材。焊接过程中焊缝间隙较小时容易出现脆性断裂;焊接间隙较大时焊接精度随之下降。

关键词：激光焊接铸造纯钛焊缝距离薄膜材料激光干涉应变计法

CAD/CAM纯钛和铸造纯钛与瓷结合强度的对比研究

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CAD/CAM纯钛和铸造纯钛与瓷结合强度的对比研究

作者：吴素然河北医科大学

学位级别：硕士

目的：本实验旨在研究CAD/CAM工艺和铸造工艺制作的纯钛试件与瓷的结合强度，探讨这两种不同加工方法对钛瓷结合力的影响，为纯钛烤瓷冠的制作工艺的选择提供试验及理论依据。方法： 1试件的制备：用CAD系统设计25mm×3mm×0.6mm的立... 详细信息

目的：本实验旨在研究CAD/CAM工艺和铸造工艺制作的纯钛试件与瓷的结合强度，探讨这两种不同加工方法对钛瓷结合力的影响，为纯钛烤瓷冠的制作工艺的选择提供试验及理论依据。方法： 1试件的制备：用CAD系统设计25mm×3mm×0.6mm的立体模型并将此模型传送到CAM系统，再由CAM系统控制机床切削出实验所要求的纯钛试件10个，此为A组。用双层0.3mm厚的牙科蜡片制作25mm×3mm×0.6mm的长方体蜡型10个，按纯钛铸造要求安插铸道，纯钛专用包埋材料包埋，纯钛铸造机铸造，得到的纯钛试件为B组。将两组纯钛试件用钨钢车针低速（不高于10000转/分）打磨平整;然后用氧化铝抛光条按粗、中、细粒度的顺序沿同一方向进行打磨抛光，在此过程中用电子游标卡尺控制试件厚度在0.5±0.05mm范围内;再用100目的氧化铝颗粒喷砂20s;流水冲洗后在空气中钝化十分钟，蒸馏水超声清洗试件2分钟，吸水纸去除表面水分，使其充分干燥。上瓷选用纯钛专用瓷—Duceratin Kiss瓷粉（简称DK瓷粉），在两组纯钛试件25mm×3mm的一侧表面中央8mm区域进行。首先是结合剂Ti-Bond的涂布，要注意在纯钛试件充分干燥后立即用玻璃棒均匀一致涂布一层，按照厂家提供的烧结程序烧结。其次，采用两次法涂布遮色瓷，厚度为0.1mm±0.01mm，也要用玻璃棒均匀涂布，按要求烧结。然后上牙本质瓷，厚度要求在1mm±0.1mm范围内，按要求烧结后用同一打磨机以相同速度调磨每一个试件，力量要轻柔，游标卡尺控制瓷体尺寸在(8±0.1)mm×(3±0.1)mm×(1.1±0.1)mm范围内。最后自身上釉一次。以上打磨、抛光、喷砂、钝化、蒸馏水清洗、涂结合剂的技术步骤要连续进行。在以上两组钛瓷试件中分别随机抽取八件做三点弯曲试验，其余两件打磨抛光侧面，留用扫描电镜和能谱分析。 2三点弯曲实验：根据ISO9693标准的要求，将上述随机抽取拟作三点弯曲试验的钛瓷试件放在万能试验机上。两支点间距离为20mm，压头刃口曲率半径1.0mm，试件烤瓷面朝向力加载面的反面。以1.0mm/min的恒定速率向瓷体所对应的金属面中心点施加压力，直至试件烤瓷层的一端发生断裂剥离，记录金瓷瞬间断裂时力值Ffail(N)。用公式rb=k·Ffail计算出钛瓷结合强度。 3扫描电子显微镜观察：在预留的2个钛瓷试件中随机抽取一个放置在样本台上，待测表面喷金，扫描电子显微镜观察钛瓷结合面的形态和结构。 4能谱仪扫描分析：将预留的另一个钛瓷试件牢固固定在样本台上，待测面向上。能谱仪对钛瓷结合面线模式多点扫描分析，观察距钛瓷结合界面10μm的钛基底和瓷层处元素的种类、含量和分布情况。 5统计学分析：应用SPSS13.0统计软件对两组实验数据进行分析，如数据呈正态分布且方差齐，用两样本t检验;如数据非正态或方差不齐，则用t′检验或Wilcoxon秩和检验。检验水准α=0.05。结果： 1两组纯钛试件表面肉眼观察：A组纯钛试件表面清洁光滑;B组纯钛试件表面粗糙，有残存包埋料附着在表面。 2三点弯曲实验结果：A组CAD/CAM纯钛试件与瓷的结合强度为35.95±3.74MPa;B组铸造纯钛试件与瓷的结合力为28.37±1.98MPa。探索性分析显示，两组数据均呈正态分布且方差齐。采用两样本t检验分析显示A、B两组金瓷结合强度的总体均数间的差异有统计学意义（P﹤0.05）。 3扫描电子显微镜观察结果：A组的钛瓷结合界面上，钛与瓷结合紧密，无明显孔隙;B组的钛瓷结合界面存在小的孔隙。 4能谱仪扫描分析结果：两组纯钛烤瓷试件的钛-瓷结合区主要元素为Ti、Si、O，微量元素有Na、K、Al、Ce，各元素呈梯度分布，A组除含有上述元素外还出现Zr。结论： 1CAD/CAM纯钛与瓷的结合强度大于铸造纯钛与瓷的结合强度，有统计学意义。 2CAD/CAM纯钛和铸造纯钛与瓷的结合强度均大于ISO所要求的25MPa，均满足临床应用的需要。

关键词： CAD/CAM纯钛铸造纯钛纯钛烤瓷冠钛瓷结合强度三点弯曲试验

激光焊接铸造纯钛焊缝薄膜材料力学性能的研究

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激光焊接铸造纯钛焊缝薄膜材料力学性能的研究

作者：吴玉禄第四军医大学

学位级别：硕士

钛由于具有优良的生物相容性和良好的机械性能、耐腐蚀性等特点，近年来在口腔修复中的应用越来越广泛。纯钛材料不但可以用于制作可摘局部义齿支架和全口义齿基板，而且还可以用于固定义齿和种植义齿修复中。在临床治疗过程中，对于长... 详细信息

钛由于具有优良的生物相容性和良好的机械性能、耐腐蚀性等特点，近年来在口腔修复中的应用越来越广泛。纯钛材料不但可以用于制作可摘局部义齿支架和全口义齿基板，而且还可以用于固定义齿和种植义齿修复中。在临床治疗过程中，对于长度或跨度较大的固定义齿和可摘局部义齿支架的制作，往往需要将修复体进行分段铸造，然后通过焊接工艺形成整体，以弥补铸造过程带来的不可消除的精度误差，提高修复体的质量。此外，义齿铸造缺陷的弥补及支架断裂的修理，也都需要用到金属焊接技术。激光焊接技术因其焊接效果好、操作简单等优点，已成为临床焊接纯钛材料的理想方法。对于激光焊接后纯钛材料力学性能的变化，以往有过相关的研究报道。但由于激光焊接的光斑小、焊缝窄，焊接区的宽度仅有几十到几百个微米，因此焊缝材料具有薄膜材料特性，只有用研究薄膜材料的方法来研究焊接区性能，才能准确描述焊缝薄膜材料的力学性能，分析影响焊接效果的因素，并且获得对制作纯钛修复体具有参考价值的焊缝薄膜材料应力-应变曲线。本研究运用微小试样激光干涉应变计法，测试临床修复用纯钛材料在不同焊缝宽度时焊缝薄膜材料的力学性能，确定了纯钛焊缝薄膜材料拉伸强度和应力-应变曲线，并将实验结果同有限元模拟分析进行比较，分析影响焊接性能的因素，最后对实验试件断端做扫描电镜及能谱分析，对焊接区可能出现的缺陷进行分析，为提高纯钛激光焊接性能提供实验依据。整个研究包括以下四个部分实验： 1．制作规格为60mm×20mm×1mm及60mm×40mm×1mm的有机玻璃板作为熔模，铸造出相应尺寸的纯钛板，X线筛选出合格的铸件。规格为60mm×20mm×1mm的纯钛板两两一组，以尺寸为60mm×1mm面作为焊接面，按照焊缝宽度的不同分为0.00mm、0.25mm、0.50mm焊接组进行激光焊接，对照组为规格60mm×40mm×1mm的纯钛板不作处理。焊接完成后，焊接组与对照组一同线切割出实验所需的哑铃状试件。 2．将实验一所制备的试件，装载到微拉伸机上，运用激光干涉应变计法进行拉伸试验，记录极限抗拉强度值，并进行统计学分析。绘制拉伸应力-应变曲线，分析激光焊接焊缝薄膜材料及母材的弹性模量、屈服强度、塑性变形及延伸率，对纯钛激光焊接的力学性能做出整体评价。 3．在有限元分析中，建立不同焊缝宽度纯钛激光焊接试件及母材试件的三维有限元模型。通过有限元模拟拉伸试验过程，得出不同焊接距离的焊缝薄膜材料拉伸过程中受力和变形情况以及应力-应变曲线，并同实验结果进行比照。 4．对拉伸试验结束后的试件断端做体视显微镜及扫描电镜观察，从断面的扫描电镜图像观察其断裂的方式，并对焊接区域的缺陷进行分析。然后对铸造纯钛母材及焊料做能谱分析，明确其元素的组成和含量，并进行对比，确定铸造及焊接工艺的可信程度，分析导致焊接区性能变化的可能原因。研究结果表明： 1．焊缝宽度为0.00mm、0.25mm、0.50mm焊接组试件抗拉强度分别为492.16±33.19MPa、488.09±43.18MPa、558.45±10.80MPa与母材抗拉强度532.15±11.62MPa无显著性差别（p＞0.05）。 2．焊缝宽度为0.00mm、0.25mm和0.50mm焊接组试件延伸率均值分别为1.95%、2.04%和10.92%。随着焊缝宽度的增大试件延伸率逐渐增大，但远小于母材延伸率均值（19.60%）。 3．拉伸应力-应变曲线显示，实验组试件的塑性变形量明显小于母材，实验组颈缩不明显，刚进入塑性变形期即发生断裂，母材的塑性变形期均匀平坦，为典型的塑性材料，断裂时伴有明显颈缩。 4．有限元模拟不同焊缝焊接组试件拉伸过程，塑性变形期应变量明显大于实验测试结果。 5．断面体视显微镜观察提示0.00mm和0.25mm焊缝焊接组试件中心区存在未焊透点，0.50mm焊缝焊接组试件则焊接充分。扫描电镜下观察，母材组试件的断面呈杯状与锥状的塑性形貌，焊接组试件的断面为塑性及脆性共存的形貌。 6．能谱分析结果显示铸造纯钛母材的钛含量为96.96%，氧含量为1.05%，焊料的钛含量为96.73%，氧含量为1.55%，两者主要成分含量相似，且钛含量较高，说明纯钛铸造及焊接工艺可靠。结论： 1．焊缝宽度的变化对于纯钛激光焊接的抗拉强度影响不大，但是激光焊接后纯钛焊缝材料的延伸率及塑性变形明显不及母材。 2．焊缝间隙过小时，焊缝区域易出现未焊透的情况，从而影响激光焊接性能。 3．由于焊缝材料延伸率及塑性变形性能下降，焊缝宽度较小时焊接区域可能会出现脆性断裂，进而影响义齿的使用寿命;而焊缝宽度较大时焊接精准度下降，提示激光焊接时应保持适宜的焊接距离，以0.25mm为宜。

关键词：激光焊接铸造纯钛焊缝宽度激光干涉应变计法

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铸造纯钛表面微弧氧化工艺研究

佳木斯大学学报（自然科学版） 2008年第6期26卷 789-790,793页

作者：吕迎李俊刚张敬强赵芳琴肖正香佳木斯大学材料科学与工程学院黑龙江佳木斯154007

微弧氧化技术可以有效地改善钛合金的表面性能.实验以Na3PO4.12H2O为电解质对铸造纯钛进行微弧氧化.结果表明,不同电压的微弧氧化效果不同,铸造纯钛的微弧氧化的最佳工艺参数为电压275V,电解质浓度15g/L,时间15min.纯钛微弧氧化后表面... 详细信息

微弧氧化技术可以有效地改善钛合金的表面性能.实验以Na3PO4.12H2O为电解质对铸造纯钛进行微弧氧化.结果表明,不同电压的微弧氧化效果不同,铸造纯钛的微弧氧化的最佳工艺参数为电压275V,电解质浓度15g/L,时间15min.纯钛微弧氧化后表面为一层为致密和一层带有微孔的双层TiO2氧化膜,氧化膜是由于火花放电和排出气体形成的.

关键词：铸造纯钛表面微弧氧化工艺

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铸造纯钛抛光方法的研究进展

国外医学（口腔医学分册） 2004年第3期31卷 218-219页

作者：李哲肖茂春民航总医院口腔科四川大学华西口腔医院

义齿加工过程中,对其进行研磨抛光处理是必不可少的重要环节。它对改善义齿的美观及佩戴舒适性,以及减少食物和菌斑的堆积,延缓义齿的腐蚀作用等均可起到良好的效果。钛的性能不稳定,经铸造后易发生一系列变化,使铸件污染而粗糙,更需要... 详细信息

义齿加工过程中,对其进行研磨抛光处理是必不可少的重要环节。它对改善义齿的美观及佩戴舒适性,以及减少食物和菌斑的堆积,延缓义齿的腐蚀作用等均可起到良好的效果。钛的性能不稳定,经铸造后易发生一系列变化,使铸件污染而粗糙,更需要打磨和抛光。为此,作者对铸钛的抛光包括机械法、化学法、电解法、超声法和离心桶法以及对抛光效果的观察方法及评价标准进行了综述。

关键词：铸造纯钛抛光方法学研究进展义齿

三种树脂粘接水门汀与铸造纯钛粘接强度的临床护理研究

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护士进修杂志 2013年第13期28卷 1191-1192页

作者：方秀华王宁南京大学医学院附属口腔医院江苏南京210008

目的研究三种复合树脂粘固剂与铸造纯钛的粘接强度。方法配合医生用牙科铸钛的方法制作直径分别为4mm和5mm的钛棒,切割成长度为4mm的小钛片。分别使用Super-Bond G&B、Panavia F、Rely X Uni-cem三种复合树脂粘固剂与未喷砂、喷砂铸造... 详细信息

目的研究三种复合树脂粘固剂与铸造纯钛的粘接强度。方法配合医生用牙科铸钛的方法制作直径分别为4mm和5mm的钛棒,切割成长度为4mm的小钛片。分别使用Super-Bond G&B、Panavia F、Rely X Uni-cem三种复合树脂粘固剂与未喷砂、喷砂铸造纯钛粘接固化后经37℃恒温水浴24h,5 000次5～55℃冷热循环,测试剪切强度。结果Super-Bond G&B与喷砂后纯钛连接的剪切强度最高,Panavia F其次,Rely X Unicem的粘接强度最低。结论Super-Bond CAB与喷砂后铸造钛之间能获得最高的粘接强度和粘接耐久性。

关键词：树脂粘接剂铸造纯钛冷热循环临床试验护理配合