兩種表面改性方法對(duì)支架用鈷-鉻合金理化性能的影響.pdf

1、鈷-鉻(cobalt-chromium，Co-Cr)合金鑄造支架可摘局部義齒目前被廣泛應(yīng)用于口腔修復(fù)領(lǐng)域。但義齒在行使功能時(shí)，Co-Cr合金會(huì)與周圍復(fù)雜多變的口腔環(huán)境發(fā)生化學(xué)、電化學(xué)反應(yīng)，引起腐蝕，釋放出的鈷、鉻金屬離子不僅影響材料性能，而且會(huì)對(duì)人體造成不同程度的影響，在歐美國家已有鈷、鉻元素致敏的報(bào)道。這種腐蝕反應(yīng)的發(fā)生從修復(fù)體表面開始，所以為了改善材料的耐腐蝕性和生物相容性，各種表面改性技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，經(jīng)表面改性處理的材料，既具有基體

2、材料的力學(xué)性能和其它力學(xué)性能，又能由新形成的表面獲得所需的特殊性能(如耐腐、耐磨與良好的生物相容性等)。本研究利用工業(yè)上成熟的鍍膜技術(shù)在Co-Cr合金表面鍍氮化鈦(titanium nitride，TiN)薄膜，以提高其耐腐蝕性及生物相容性，并與口腔修復(fù)中廣泛適用的鍍金工藝進(jìn)行對(duì)比研究。 第一部分 支架用鈷-鉻合金表面氮化鈦和金薄膜的制備及其力學(xué)性能的測(cè)試 目的：研究Co-Cr合金表面鍍TiN和鍍金薄膜的制備及其力學(xué)性能

3、。 材料和方法：運(yùn)用多弧離子鍍和電解鍍金技術(shù)在Co-Cr合金表面分別鍍薄層TiN和金薄膜，用X射線衍射(X-ray diffraction，XRD)儀進(jìn)行薄膜的物相分析，在金相顯微鏡下觀察薄膜形貌，并通過劃痕法和磨損實(shí)驗(yàn)測(cè)試膜一基結(jié)合強(qiáng)度及薄膜的耐磨性。 結(jié)果：兩種改性方法均在Co-Cr合金試件表面形成一層致密、均勻、平滑的金黃色薄膜，XRD證實(shí)薄膜成分分別為TiN和金，TiN薄膜與基材結(jié)合力平均值為77N，而鍍金薄膜與

4、基材結(jié)合力均值僅為7N，同等磨損實(shí)驗(yàn)條件下，鍍TiN試件的失重量顯著小于鍍金試件和未鍍膜者(P<0.05)。 結(jié)論：在合適的工藝條件下，用多弧離子鍍技術(shù)可以在牙科鑄造支架用Co-Cr合金表面制備與鍍金色澤相似、力學(xué)性能優(yōu)于鍍金層的TiN薄膜。 第二部分 兩種改性方法對(duì)鈷一鉻合金電化學(xué)腐蝕行為的影響 目的：研究Co-Cr合金表面鍍TiN薄膜和鍍金薄膜后對(duì)其電化學(xué)腐蝕行為的影響。 材料和方法：通過電化學(xué)綜合測(cè)

5、試系統(tǒng)測(cè)試兩種鍍膜及未鍍膜Co-Cr合金試件在人工唾液中的穩(wěn)態(tài)自腐蝕電位(electric potential ofcorrosion，Ecorr)，從微機(jī)系統(tǒng)輸入動(dòng)電位掃描參數(shù)后記錄其極化曲線，用系統(tǒng)軟件進(jìn)行線性極化擬合得出各試件的腐蝕電流密度(current dencity of corrosion，Icorr)和極化電阻(polarizationresistance， Rp)。 結(jié)果：鍍膜試件的Ecorr、Rp均高于未鍍膜

6、者，而Icorr降低，其中，鍍TiN試件的各項(xiàng)指數(shù)變化更明顯。 結(jié)論：在Co-Cr合金表面鍍膜可以改善其耐腐蝕性，TiN薄膜的耐蝕性更優(yōu)于鍍金薄膜。 第三部分 兩種改性方法對(duì)鈷一鉻合金化學(xué)(浸泡)腐蝕行為的影響 目的：研究Co-Cr合金表面鍍TiN薄膜和鍍金薄膜后對(duì)其浸泡腐蝕行為的影響。 材料和方法：將兩種鍍膜和未鍍膜試件分別浸入人工唾液，在37℃恒溫下浸泡，在30、60、90天定量取浸泡的人工唾液10m