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。

选择性激光熔积钴铬合金在含氟口腔环境中电化学腐蚀性能的研究

目的考量采用区域选择性激光熔化(SLM)技术制作的钴铬合金口腔修复材料在含氟口腔环境中的耐腐蚀性能。方法选取具有相同成分的Co-Cr合金金属粉末和金属块,分别运用SLM技术(SLM组)和传统的铸造工艺(对照组)各制作5个试件(圆柱形,直径10 mm,厚度3 mm),在模拟含氟口腔环境下(pH值6.8,NaF 0.1%),采用电化学交流阻抗谱(EIS)的方法,分析两组试件的耐腐蚀性能。结果对照组和SLM组的表面氧化层电阻(Rp)值分别为3.28±1.53和6.69±3.30,组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论在模拟含氟口腔环境中,SLM技术制作的钴铬合金与传统铸造方式加工的钴铬合金具有相似的耐腐蚀性能,能够满足临床要求。

选择性激光熔覆钴铬合金与瓷的结合性能研究

目的:评价选择性激光熔覆(selective laser melting,SLM)技术制作的钴铬合金与瓷粉的结合强度。方法:根据YY 0621-2008标准采用三点弯曲法测试比较SLM和传统失蜡铸造法的钴铬合金的金瓷结合强度,采用Vita瓷粉和Noritake瓷粉,对金瓷界面进行扫描电镜观察。结果:无论Vita瓷粉或Noritake瓷粉,SLM制作法的钴铬合金的金瓷结合强度均大于传统铸造法的金瓷结合强度(P<0.05)。SEM检测显示SLM钴铬合金的金瓷渗透深度均大于传统铸造钴铬合金的金瓷渗透深度。结论:SLM钴铬合金的金瓷结合强度大于YY0621-2008标准(25 MPa),也大于传统失蜡铸造法所获得的金瓷结合强度。

选择性激光融积钴铬合金烤瓷冠与铸造钴铬合金烤瓷冠的临床疗效比较

目的:比较选择性激光融积钴铬合金烤瓷冠和传统铸造钴铬合金烤瓷冠的临床修复效果。方法 :选择168例、220颗患牙,分别用选择性激光融积钴铬合金烤瓷冠和铸造钴铬合金烤瓷冠修复,在粘结后1、6、12、24个月进行随访观察。采用美国公共健康协会的修订标准对修复体的临床效果进行评价,并用SPSS 20软件包对数据进行t检验和χ2检验。结果:观察期间失访6例,随访162例共205件修复体,结果显示,选择性激光融积钴铬合金烤瓷冠患者满意度较好。在粘结24个月后,1个修复体的边缘密合度欠佳;而铸造钴铬合金烤瓷冠组有6例边缘着色,8例边缘密合度欠佳,两组间比较差异具有差异性(P<0.05)。结论:选择性激光融积钴铬合金烤瓷冠边缘着色较少,具有良好的边缘密合度,近期临床效果满意。

选择性激光熔化钴铬合金基底冠与铸造钴铬合金基底冠边缘适合性比较

目的评价选择性激光熔化钴铬合金烤瓷冠和传统铸造钴铬合金烤瓷冠的边缘适合性。方法制作下颌第一磨牙全冠牙体制备标准金属代型1个,复制并灌注石膏模型后,制作选择性激光熔化钴铬合金基底冠和铸造钴铬合金基底冠各10个,依次将其就位于金属标准代型上。在体式显微镜下,对基底冠边缘与金属代型肩台之间的适合度进行观察,用CCD数字图像捕捉系统进行成像,并用专业测量软件测量边缘缝隙宽度。最后计算各组10个样本的平均值,采用SPSS 20.0软件包对数据进行统计学处理。结果选择性激光熔化钴铬合金基底冠和传统铸造钴铬合金基底冠平均边缘缝隙宽度分别为(48.20±4.61)μm、(77.90±6.26)μm,选择性激光熔化钴铬合金基底冠边缘缝隙宽度显著小于传统铸造钴铬合金基底冠(P<0.01)。结论 2种瓷熔附金属基底冠的边缘适合度均在临床可接受范围内,而选择性激光熔化钴铬合金基底冠边缘适合度显著高于传统铸造钴铬合金基底冠。

选择性激光烧结工艺制备的钴铬合金的微观结构

对比选择性激光烧结工艺(SLM)和铸造工艺(cast)制备的Co-Cr合金的内部微观结构,分析产生不同微观结构的原因,并分析不同微观结构对Co-Cr合金性能可能造成的影响。选取组成接近的Co-Cr合金金属粉末和金属块,分别通过SLM工艺和cast工艺制作Co-Cr合金试样。利用场发射扫描电镜(SEM)观察样品内部的微观结构并采用X射线能谱(EDX)分析样品特征区域的化学成分。SLM工艺制备的样品的内部结构均匀,没有出现分相区,而离心cast工艺和真空cast工艺制备的样品内部均出现富含Mo元素的分相区。SLM工艺和cast工艺制备的样品的孔洞均较少。对于Co-Cr合金而言,SLM工艺的加工质量优于cast工艺。

选择性激光融积钴铬合金烤瓷冠修复对患者血清和龈沟液中相关分子含量的影响

目的：研究选择性激光融积钴铬合金烤瓷冠修复的效果及对血清和牙龈组织中炎症因子、黏附分子含量的影响。方法：将2013年5月~2014年8月接受钴铬合金烤瓷冠修复的80例患者纳入研究,随机分为两组,观察组进行选择性激光融积钴铬合金烤瓷冠修复,对照组进行铸造钴铬合金烤瓷冠修复。检测两组患者血清和龈沟液中炎症因子、黏附分子的含量。结果：（1）炎症因子：与对照组血清炎症因子含量比较,观察组患者血清中NF-kB、IL-6、IL-8、IL-1β、TNF-α、NO的含量呈降低趋势（均P〈0.05）;（2）龈沟液中的黏附分子：与对照组龈沟液中黏附分子含量比较,观察组患者龈沟液中CD11a、CD18、LFA-1、E-selectin、P-selectin的mRNA含量呈降低趋势（均P〈0.05）;（3）血清中的黏附分子：与对照组血清中黏附分子含量比较,观察组患者血清中sICAM-1、sVCAM-1含量较低（均P〈0.05）。结论：选择性激光融积钴铬合金烤瓷冠修复有助于缓解牙龈组织的炎症反应,表现为炎症因子和黏附分子生成减少,是冠修复的理想材料。

含氟人工唾液对选择性激光熔积钴铬合金耐腐蚀性的影响

目的观察含氟人工唾液对选择性激光熔积技术(SLM)制作的钴铬合金耐腐蚀性的影响。方法将具有相同成分的钴铬合金粉末和金属块,分别运用SLM技术(SLM组)和铸造工艺(对照组)制作试件,每组40个。分别在pH为5.0和2.5以及模拟口腔含氟0、0.05%、0.10%和0.20%的条件下,将试件置于Fusayam人工唾液中浸泡24 h。采用极化曲线Tafel外延法求得两组试样的极化阻力Rp值,比较两组试件的耐腐蚀性。结果 pH值为5.0时,在含氟0和0.05%的条件下,两组间Rp值比较差异无统计学意义(P>0.05);而在含氟0.1%和0.2%的条件下,SLM组的Rp值显著大于对照组(P<0.05)。当pH为2.5时,在含氟0、0.05%、0.10%和0.20%的条件下,SLM组的Rp值均显著大于对照组(P<0.05)。结论氟化物能影响钴铬合金的耐腐蚀性能,SLM钴铬合金的耐腐蚀性优于铸造钴铬合金。

反复烧结对选择性激光熔积钴铬合金硬度的影响

目的探讨反复烧结对选择性激光熔积技术(SLM)制作的钴铬合金硬度的影响。方法用具有相同成分的钴铬合金粉末和金属块,分别运用SLM技术(SLM组)和铸造工艺(铸造组)制作,每组各制作25个圆柱形试件(10mm直径*3mm厚度),随机分成A、B、C、D、E组进行烧结,其中A组不烧结,B、C、D、E组分别烧结1、3、5、7次,在显微硬度仪上分别测量其维氏硬度,比较SLM组和铸造组的硬度。结果烧结0、1、3、5、7次后,SLM组的平均维氏硬度分别为427.9、571.3、600.4、620.9、673.3HV,铸造组的平均维氏硬度分别为354.7、374.7、429.3、440.4、449.1HV,相同烧结次数的SLM组和铸造组之间比较,其差异具有统计学意义(P<0.05)。结论烧结能增加钴铬合金的硬度,SLM钴铬合金比铸造钴铬合金硬度增加更明显;烧结前后,SLM钴铬合金均较铸造钴铬合金硬度高。

选择性激光熔覆技术与失蜡铸造法制作的钴铬合金基底冠的边缘适应性的比较

目的:比较选择性激光熔覆技术(selective laser melting,SLM)与传统失蜡铸造法制作的钴铬合金基底冠的边缘适应性的差异。方法:采用SLM技术与失蜡铸造法在统一规格的模型上各制作钴铬合金基底冠20个,采用扫描电镜检测钴铬合金基底冠的边缘密合性。结果:传统失蜡铸造法制作组基底冠的边缘密合性明显低于SLM组(P<0.05)。结论:SLM可以增加钴铬合金基底冠的边缘适应性,使基底冠具有更好的密合度,达到更好的临床修复效果。

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。

不同边缘设计对选择性激光熔覆钴铬合金基底冠边缘微渗漏的影响

目的 :研究不同边缘设计对选择性激光熔覆(selective laser melting,SLM)钴铬合金基底冠边缘微渗漏的影响。方法:选择30个离体磨牙,随机分为3组,每组10颗。A组设计135°浅凹状肩台并常规制作钴铬合金基底冠;B组和C组分别设计90°直角和135°浅凹状肩台并制作SLM钴铬合金基底冠,3组用玻璃离子粘固后,进行5000次冷热循环采用染料渗入法,用体式显微镜观察边缘微渗漏。采用SPSS 20.0软件包对数据进行统计学分析。结果:A组和B组,A组和C组间边缘微渗漏差异均有显著性(P<0.05),B组的微渗漏大于C组,但两者之间的差异无显著性(P>0.05)。结论 :2种边缘设计的SLM钴铬合金基底冠微渗漏均显著小于传统铸造钴铬合金基底冠;从减少边缘微渗漏和保护牙体组织的角度出发,在进行SLM基底冠修复时,建议使用浅凹型肩台。

选择性激光熔积技术制作钴铬合金基底冠的边缘密合度研究

目的研究选择性激光熔积(selective laser melting,SLM)制作的钴铬合金基底冠的边缘密合度。方法分别采用SLM技术和传统铸造法,各制作20个钴铬合金基底冠,用硅橡胶复制其边缘间隙宽度,在体式显微镜下观察其边缘密合度并加以比较。结果 SLM技术制作的钴铬合金基底冠的边缘间隙宽度平均值为49.6μm,显著小于铸造组的90.8μm(P<0.05);结论 SLM技术制作的钴铬合金基底冠的边缘密合度优于传统铸造组,具有临床应用前景。

选区激光熔化及热处理工艺对钴铬合金力学性能的影响

系统研究了选区激光熔化(SLM)及热处理工艺对钴铬合金组织与性能的影响。通过设计正交实验,利用EOS M290选区激光熔化设备,优化钴铬合金成型的工艺参数;利用XRD、扫描电镜(SEM)、硬度仪及万能材料试验机对选区激光熔化钴铬合金的显微组织结构、物相组成及力学性能进行观察与测试。研究结果表明,选区激光熔化成型的最佳工艺参数为:扫描间距0.08 mm,扫描速度1110 mm/s,激光功率335 W,能量密度4.8 J/mm2,获得的致密度高达99.18%,且最佳的填充角度为67°。SLM成型的钴铬合金的物相主要由γ相及少量ε相共存,微观组织由细小均匀的胞状晶及柱状晶构成;其硬度、抗拉强度及延伸率分别为41.0HRC,1032 MPa,10%,断裂机制主要为穿晶脆性断裂。热处理后显微组织发生γ→ε相变,主要为ε相及少量γ相,并产生少量强化相M23C6(M=Cr,Mo,W);其硬度、抗拉强度及延伸率分别提升了6.1%,35.9%和17.6%,断裂机制主要为准解理断裂。

激光焊接新型钴铬合金的力学性能

背景:新型钴铬合金为一种不含镍和铍等有害成分的齿科合金材料,但关于其激光焊接的研究尚未见报道。目的:分析新型钴铬合金的激光焊接参数,优选激光焊接电压条件。方法:铸造0.5mm×6mm×30mm的新型钴铬合金试件60个,将试件分成6组。1组作为对照组;5组试件从中间断开,进行激光焊接,光斑直径设定为0.6mm,脉冲持续时间10ms,电压分别为220,250,280,310,340V,焊后进行拉伸强度测试,记录拉伸强度和延伸率。结果与结论:激光焊接新型钴铬合金拉伸强度随电压升高而增加。延伸率在电压低于280V时,随电压增大而增加;高于280V时,随电压增大而降低。电压为280V时,激光焊接新型钴铬合金的拉伸强度为(679.94±46.87)MPa,延伸率为(5.91±0.38)%。提示电压280V,脉冲持续时间10ms,光斑直径0.6mm条件下激光焊接新型钴铬合金的拉伸强度和延伸率均能满足临床要求。

反复烧结对选择性激光熔覆钴铬合金烤瓷冠边缘微渗漏的影响

目的 ：研究反复烧结对选择性激光熔覆钴铬合金烤瓷冠边缘微渗漏的影响。方法 ：选择50个离体磨牙,随机平均分成2组,A组设计135°浅凹状肩台,B组设计90°直角肩台,常规牙备并制作SLM钴铬合金基底冠。在预氧化,第1次遮色瓷烧结、第2次遮色瓷烧结和体瓷烧结后将各组25个试件随机分为5组,分别予以1-5次釉瓷烧结。所有试件用玻璃离子粘固并进行5000次冷热循环,采用染料渗入法,用体式显微镜观察边缘微渗漏。采用SPSS 20.0软件包对数据进行统计学分析。结果：A组浅凹形肩台组试件在5次烧结前、后微渗漏无显著差异（P〉0.05）,而B组直角肩台组试件在反复烧结前、后微渗漏变化有显著差异（P〈0.05）。在第5次烧结后,浅凹形肩台组试件（A5）边缘微渗漏显著小于直角形肩台组试件（B5）（P〈0.05）。结论：反复釉瓷烧结（少于5次）不会对选择性激光熔覆钴铬合金烤瓷冠的边缘微渗漏形成明显影响;相比于直角肩台,浅凹形肩台设计的选择性激光熔覆钴铬合金烤瓷冠更能耐受反复釉瓷烧结。

激光表面强化技术对牙科钴铬合金机械性能影响的研究

目的:研究激光表面强化技术对牙科钴铬合金机械性能的影响。方法:选用临床上常用的钴铬合金作为实验对象,并制成检测试件,进行激光表面强化处理,扫描电镜观察合金表面金相结构及形貌的变化;并测试试件表面硬度及耐磨性的改变,结果进行统计学分析。结果:激光表面强化后,合金晶粒得到细化;表面硬度及耐磨性得到提高(P<0.01)。结论:激光表面强化技术有明显改善牙科钴铬合金机械性能的作用。

扫描策略对选区激光熔化钴铬合金组织和性能的影响

为评估扫描策略对选区激光熔化(SLM)钴铬合金孔隙率、微观形貌、力学性能的影响,在工艺参数相同的条件下,采用三种扫描策略,即层内扫描为:条形扫描、平面扫描和棋盘扫描,层间旋转67°的扫描方式成型SLM钴铬合金。结果表明:与条形和棋盘试样相比,可以明显看到平面试样孔隙少,说明致密度好。在微观形貌方面,三者差异很小,熔池紧密搭接,只是熔池宽度和深度略有不同。在机械性能方面,可以发现平面扫描得到的试样硬度、抗拉强度和屈服强度均高于其他两种扫描试样,延伸率也明显得到提高。摩擦磨损试验中,条形试样耐磨性最优,平面试样与其相近,棋盘试样耐磨性最差。通过综合分析,本次研究中平面扫描得到的试样整体效果最佳。

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万能拉伸实验机测试焊接后的拉伸强度、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。

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。