鋯系鑄鈦冠橋?qū)Ｓ冒癫牧系母倪M及其性狀的研究.pdf

1、口腔醫(yī)學離不開金屬，如嵌體、冠橋、可摘局部義齒支架、種植體等。金屬材料中鈦金屬的生物相容性極好，沒有致敏、致炎、致癌、致畸變的問題。1940 年Bother 將鈦金屬引入醫(yī)學領(lǐng)域。2003 年第四軍醫(yī)大學口腔醫(yī)學院楊瑟飛、郭天文與西北工業(yè)大學王友序、單志發(fā)共同開發(fā)了以氧化鋯、鋯英石為主干材料，使用溶膠類粘結(jié)劑制造型殼的鋯系純鈦冠橋?qū)Ｓ冒癫牧螰US-invest。但此包埋材料由于比重大，與粘結(jié)劑混合后的懸浮性不理想，且由于材料中含有較多

2、硅元素，使鑄件表面污染層厚達85μm—105μm，硅元素進入鈦基體的深度近350μm，對鑄件的機械性能仍有一定影響。本研究是在上述包埋材料的基礎(chǔ)之上，針對上述問題，進行改良以達到提高包埋材料性能的目的。 目的：對FUS-invest 包埋材料進行改良，以達到降低鑄件污染層厚度，進一步提高其精度和物理機械性能的目的，為臨床開展純鈦冠橋的制作奠定基礎(chǔ)。 方法： （1）選用高純度鋯砂與鋯粉為主干材料并對其進行高溫熟化處

3、理，選用比重較大的粘結(jié)劑提高粉液混合后的懸浮性。采用兩極法，確定砂與粉的比例、粉料與粘結(jié)劑的比例、粘結(jié)劑與固化劑的比例，通過鑄造鈦鑄件最后確定配方。確定粉料的粒度級配，測量粘結(jié)劑PH 值、粘度、密度及7d 內(nèi)指標變化情況，并測量型殼的室溫強度、高溫強度及殘留強度；測繪膠凝體的熱膨脹曲線，制定相應(yīng)的焙燒程序。 （2）分析鑄件表面反應(yīng)層的成份及厚度。 （3）測量標準冠的精度。 （4）鑄造標準力學拉力試樣，對其抗拉強度

4、、延伸率及彈性模量進行測定。 結(jié)果： （1）采用兩極法確定了砂與粉的比例、粉料與粘結(jié)劑的比例、粘結(jié)劑與固化劑的比例，確定了配方。以此配方配制包埋料，用以鑄造鈦鑄件，包埋時漿體流動性好，操作方便，型殼焙燒至900℃時，無材料剝脫現(xiàn)象，高溫強度滿足焙燒要求，鑄腔內(nèi)表面光滑無裂紋。鑄件表面均呈現(xiàn)金屬色，邊角完整清晰。粉料粒度分布均勻，粒徑分布范圍為10μm-0.5μm，中間粒徑4.01μm，50％粉料平均粒徑2.69μm。粘結(jié)

5、劑的PH為2.5、動力粘度3.2～3.4mPa·S、比重為1.304g/cm3，且在7d內(nèi)各指標無顯著差異。型殼的室溫強度、高溫強度、殘余強度分別為4.45MPa、3.16MPa、1.86MPa。測繪了膠凝體的熱膨脹曲線，確定焙燒程序。將自行研制的包埋材料暫定名為改良型FUS-invest。 （2）用改良型FUS-invest包埋鑄造制備10mm×10mm×1mm的純鈦鑄件，鑄件金相可見反應(yīng)層不明顯，富Si層難以分辨，針狀結(jié)晶層

6、散在分布于表面鈦基體之間，其進入深度約55μm；能譜分析顯示Si、Zr等元素含量隨深度增加逐漸減少；顯微維氏硬度從表面至基體由高到低下降趨勢明顯，距表面約75μm以后與鈦基體硬度值接近。 （3）采用浸蠟法在模具上壓制壁厚0.5mm，上表面直徑7mm，下表面直徑7.5mm，高6.5mm的標準化單冠蠟熔模15個，在模具上成90°標記4個測量點。用改良型FUS-invest包埋材料包埋鑄造鈦單冠，單冠就位后使用材料實驗機于咬合面施加1

7、5N的力，測量單冠邊緣到肩臺的距離。15個標準單冠模型其邊緣適合性均能滿足臨床要求。 （4）用改良型FUS-invest包埋材料制備標準片狀力學性能比例的鈦鑄件試樣4片。鑄件的抗拉強度、延伸率、彈性模量的值分別為491MPa、11.45％、24.7GPa。 結(jié)論： 實驗證明，改良型FUS-invest 純鈦冠橋?qū)Ｓ冒癫牧陷^好的降低了與熔融鈦液的反應(yīng)，完成的鑄件污染層由改良前的85μm—105μm 降低到55μm