钴铬钼合金超声振动辅助抛光力与表面质量的探究

针对钴铬钼合金的难加工性,采用超声振动辅助抛光的加工方法改善其加工效果。根据超声振动装置的运动特性,分析了单磨粒运动速度、单磨粒与工件接触轨迹坐标和单磨粒受力,建立了抛光系统的抛光力预测模型,讨论了主轴转速、进给速度和抛光深度对钴铬钼合金表面质量的影响并用实验验证了预测模型的合理性。结果表明:抛光力预测模型和实验的变化趋势一致,抛光力随着主轴转速和抛光深度的增大而增大,随着进给速度的增大而减小。本研究将为超声振动辅助抛光工艺提供理论基础。

褪黑素抑制NLRP3炎症小体激活缓解钴铬钼颗粒引起的骨溶解

背景:假体周围骨溶解是人工关节置换术最常见的远期并发症,研究表明炎症小体可能在其发病过程中发挥重要作用。褪黑素是松果体分泌的节律调节激素,具有抗炎、抗氧化和抗肿瘤等多种功效,但其对骨溶解和炎症小体的影响还有待探索。目的:探究褪黑素对磨损颗粒诱导的骨溶解与NLRP3炎症小体激活的作用。方法:①体内实验:取15只C57BL/6小鼠,采用随机数字表法随机分为假手术组、骨溶解组、褪黑素组,每组5只。骨溶解组、褪黑素组通过向颅骨矢状缝内注射钴铬钼颗粒建立骨溶解模型,注射后,褪黑素组腹腔注射50 mg/(kg·d)的褪黑素,连续注射14 d。药物干预结束后取小鼠颅骨,进行Micro-CT分析,观察颅骨矢状缝周围微观结构变化。②体外实验:取小鼠骨髓源性巨噬细胞与THP-1细胞(已诱导分化为巨噬细胞),均分为7组干预,分别为正常组、脂多糖组、脂多糖+钴铬钼组及褪黑素0.5,1,1.5,2 mmol/L组(褪黑素干预各组均加入脂多糖与钴铬钼)。药物干预6 h后,采用Western blot法检测细胞裂解液或细胞培养上清中炎症小体相关蛋白(NLRP3、Caspase-1、白细胞介素1β和焦孔素D、焦孔素D-N末端)的表达,通过乳酸脱氢酶释放与活死荧光染色观察细胞毒性和死亡情况。结果与结论:①体内实验:micro-CT扫描3D重建图像显示,骨溶解组小鼠颅骨矢状缝周围骨量明显减少,骨组织结构被严重破坏;与骨溶解组相比,褪黑素组小鼠颅骨矢状缝周围骨量明显增加,组织结构破坏减少。②体外实验:对于小鼠骨髓源性巨噬细胞,脂多糖显著上调了细胞裂解液中NLRP3蛋白的表达,而褪黑素干预可呈剂量依赖性降低NLRP3蛋白的表达;钴铬钼颗粒显著上调了细胞裂解液中焦孔素D-N末端及细胞培养上清中Caspase-1、白细胞介素1β的蛋白表达,而褪黑素干预可呈剂量依赖性降低这些蛋白的表达。对于THP-1细胞,钴铬钼颗粒显著上调了细胞培养上清中Caspase-1、白细胞介素1β的蛋白表达,而褪黑素干预可呈剂量依赖性降低这些蛋白的表达。乳酸脱氢酶释放与活死荧光染色显示,钴铬钼颗粒显著增加了小鼠骨髓源性巨噬细胞培养上清中乳酸脱氢酶的释放及细胞的死亡,而褪黑素干预可减少乳酸脱氢酶的释放及细胞的死亡。③结果表明:褪黑素可以抑制磨损颗粒诱导的炎症小体激活和焦亡,抑制假体周围骨溶解。

冷却速率对钴铬钼合金微观组织及力学性能的影响

钴铬钼合金具有较好的生物相容性及耐磨性,是骨关节植入物用最广泛的金属材料。研究了1 150℃保温2 h后空冷、风冷、水冷、气淬不同冷却速度的热处理工艺对钴铬钼合金材料组织与性能的影响。结果显示:随着冷却速度的提升,钴铬钼合金中的碳化物强化相更为细小、更为弥散地分布于基体中,材料强度及塑性均得到较大幅度提升。在真空条件下1 150℃保温2 h,氩气冷却冷速在150℃/min条件下,材料抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达889 MPa、585 MPa、13%。

牙用烤瓷支架钴铬钼合金的研制及机械性能的测试

目的 研究一种能同时用于烤瓷修复和可摘局部义齿铸造支架的新型钴铬钼合金。方法 设计合金的 多元配方,使用真空感应电炉熔炼合金。通过机械性能测试、硬度测试、密度及熔点范围测试、铸造性能测试、显微 结构观察及X射线衍射分析进行筛选。结果 ①合金的成份为Co54%～67%、Cr21%～26%、Mo5%～8%、W5% ～8%、Si1%～3%、Mn0.1%～0.25%、其他微量元素。②合金的屈服强度为584MPa;抗拉强度为736MPa;延伸率 为15.0%;维氏硬度为322HV;铸流率为100%。结论 所研制的钴铬钼合金DA9_4的各项机械性能指标接近或达 到国外同类产品的性能,能够满足临床要求。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钴铬钼合金中锰、铁、镍、钼、钨

提出了用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钴铬钼合金中锰、铁、镍、钼、钨的含量。用盐酸和硝酸溶解样品,选择波长为216.556,257.610,204.598,259.940,207.911 nm 5条谱线依次作为测定镍、锰、钼、铁和钨的分析线。方法用于钴铬钼合金标准样品（C112X）分析,加标回收率在96.0%-105.0%之间,相对标准偏差（n=9）在1.1%-2.0%之间。

烧结钴铬钼合金股骨柄的室温力学性能及疲劳性能试验

采用医用钴铬钼合金,通过精密铸造技术制得多孔股骨柄毛坯,经高温烧结钴铬钼颗粒在其表面制得多孔层。对高温烧结前和烧结后的股骨柄的室温拉伸性能进行了比较,并根据国际标准对股骨柄柄部和头颈部的疲劳性能分别进行了试验。结果表明:高温烧结后的股骨柄相比于烧结前的股骨柄,其室温力学性能显著下降,其柄部和头颈部的疲劳性能满足标准要求。疲劳性能测试后头颈部偏置不超过5mm,对人体步态和下肢长度不造成明显的影响。

深冷处理对钴铬钼高熔铸造合金拉伸力学性能的影响

目的 研究CW_H型钴铬钼高熔铸造合金在低温处理及回火后拉伸力学性能的改变及合金内部结构的变化。方法 15个试件分为对照组、深冷处理组、深冷处理加回火组。每组取 1个作扫描电镜 (SEM)分析 ,其余加工成拉伸试件用应变片测试技术测定其弹性模量 ,在电子万能试验机上拉断 ,测试其抗拉强度 ,最后用游标卡尺测量其延伸率。结果 CW_H型钴铬钼高熔铸造合金经深冷处理后 ,弹性模量显著提高 (P <0 0 1) ,强度极限亦有显著提高 (P <0 0 5 ) ,延伸率下降 (P <0 0 5 ) ,基体中弥散析出的二次碳化物、HCP相 (层错结构 )的出现使基体得以强化 ;再经回火处理 ,与深冷处理后的指标无显著性差异 (P >0 0 5 )。结论 深冷处理能显著提高钴铬钼高熔铸造合金的抗拉强度 ,深冷加回火处理使高熔铸造合金的塑性较未回火处理的合金有一定改善 ,SEM分析支持拉伸实验结果。

纳米钴铬钼复合粉体在水介质中分散工艺研究

在用直流电弧等离子体法制备纳米钴铬钼(CoCrMo)复合粉的基础上,通过测定粉体在去离子水介质中的pH值-Zeta电位图,选用非离子型和阳离子型两类分散剂,较系统研究了不同超声时间和不同分散剂加入量条件下,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、三乙醇胺(TEA)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、司班-80(STAN-80)、六偏磷酸钠(SHMP)五种分散剂对粉体在水介质中分散性能的影响。研究结果表明,纳米钴铬钼复合粉在不同pH值水介质中带负电荷,其最大Zeta电位值位于pH=9位置;超声时间及分散剂加入量对分散效果影响显著,随着超声时间和表面活性剂加入浓度的提高,粉体分散效果呈先增大后减小的趋势;SHMP对纳米钴铬钼粉体的分散效果较好,不同分散剂分散效果从高到低顺序依次为:SHMP>STAN-80>CTAB>PVP>TEA。推荐该粉体在水介质中较好分散工艺为:pH值等于7.4,超声功率560 W,超声时间20 min,SHMP加入量3%。

Nobilium钴铬钼合金铸造卡环固位力的研究

目的:比较钴铬钼合金和纯钛铸造卡环在反复脱位循环过程中固位力的变化趋势,为Nobilium整铸支架义齿的卡环设计提供理论参考。方法:制作下颌第二前磨牙的标准金属基牙,用失蜡法铸造RPT卡环试件36个,钴铬钼合金卡环组和纯钛卡环组各18个,每种金属试件又根据倒凹深度的不同平均分为3个小组,分别为0.25 mm组、0.5 mm组、0.75 mm组(每个小组各6个试件),对卡环进行摘戴循环实验,使用Chatillon测力仪测定其在0、1 200、2 400、3 600、4 800、6 000、7 200次循环周期时的固位力值。结果:(1)0.5 mm倒凹时,Nobilium钴铬钼合金T卡固位力大于纯钛卡环,差异有统计学意义(P=0.017 5),0.25 mm、0.75 mm倒凹时,Nobilium固位力大于纯钛,差异无统计学意义(P>0.05);(2)分别比较纯钛或钴铬钼合金卡环在3种倒凹深度下的固位力,无显著性差异(P>0.05);(3)Nobilium卡环在循环结束后的固位力大于循环初始。结论:Nobilium钴铬钼合金铸造T型卡环具有良好的固位力,且有较强的抵抗永久形变的能力,可以在摘戴过程中保持有效的固位力,0.5 mm为其适宜的倒凹深度。

人工唾液和乳酸对Vitallium 2000钴铬钼合金卡环疲劳强度影响的研究

目的探讨人工唾液和乳酸对Vitallium 2000钴铬钼合金卡环疲劳强度的影响。方法用成品卡环蜡型制作Vitallium 2000钴铬钼合金卡环15个,分为3组,分别在空气、人工唾液和乳酸溶液中进行测试。自动记录初始载荷强度和疲劳失效前的载荷循环次数,扫描电镜分析疲劳裂纹。结果 Vitallium 2000钴铬钼合金卡环在不同测试条件下的初始载荷强度无差异(P>0.05)。在空气中的循环次数最高,在乳酸溶液中的循环次数最低。SPSS软件分析表明3组之间的疲劳强度有显著性差异(P<0.01)。结论人工唾液和乳酸溶液均使Vitallium 2000钴铬钼合金卡环的疲劳强度下降。

钴铬钼合金磁流变抛光工艺研究

目的去除难加工材料钴铬钼合金车削后形成的规则性螺旋刀痕并获得超光滑表面。方法采用磁流变抛光方法,对车削后的钴铬钼合金表面进行抛光加工。研究了磁体排布方式、加工间隙、抛光装置、转速和磨料粒径等工艺参数对钴铬钼合金表面形貌和表面粗糙度的影响规律,寻找获得超光滑表面的工艺参数组合,并对抛光后的钴铬钼合金表面使用表面轮廓仪进行测量。结果钴铬钼合金表面形貌受各方面因素的综合影响,双磁体异向排布的磁通密度向工件集中,使得磁性羰基铁颗粒与金刚石磨料在抛光过程中结合力更强,增大了有效工作区域;表面粗糙度随着加工间隙的增加(从1 mm增大到4 mm)先减小后增大,在2 mm时得到优化的加工效果;表面粗糙度随着抛光装置转速的增加(从400 r·min^(–1)增大到1000 r·min^(–1))先减小后增大,在600 r·min^(–1)时得到优化的加工效果;相比于0.5、1.5、2.5μm粒径的金刚石磨料,使用2μm的金刚石磨料进行抛光时表面粗糙度最小。当使用双磁体异向排布,在工作间隙为2 mm、抛光装置转速为600 r·min^(–1)、金刚石磨料粒径为2μm的工艺参数组合下对钴铬钼合金采用磁流变抛光加工120 min时,其表面粗糙度从初始的640 nm降低至5 nm。结论应用磁流变抛光方法抛光钴铬钼合金可以得到超光滑表面。

钴铬钼合金对L929细胞生物学行为的影响

目的:研究牙科用钴铬钼合金对L929细胞生物学行为的影响。方法:制备医用纯钛、钴铬钼合金、钴铬合金、镍铬合金的浸提液,在浸提液与L929细胞作用24、48、72 h后,用倒置相差显微镜观察细胞的生长情况,并通过CCK-8实验评定4种材料的细胞毒性;采用流式细胞仪Annexin V-FITC/PI双染法评价材料对细胞凋亡的影响;应用吖啶橙染色法检测L929细胞在材料表面的黏附情况;采用SPSS17.0软件包对数据进行统计学分析。结果:倒置相差显微镜下观察,各时间点除镍铬合金组可见少量细胞核固缩,呈现轻微中毒状态外,其余3组细胞生长情况良好;钴铬钼合金组在各时间点的OD值、细胞凋亡率、细胞黏附数量均显著低于医用纯钛组(P<0.05),而高于钴铬合金组(P<0.05)和镍铬合金组(P<0.05);观察期内,医用纯钛组、钴铬钼合金组、钴铬合金组细胞毒性均为1级,镍铬合金组为2级,表现为轻微毒性。结论:钴铬钼合金对L929细胞的生物学行为无明显不良影响,符合口腔生物材料的临床应用要求,具有良好的生物相容性。

多孔钴铬钼合金的上压渗流铸造工艺研究

将多孔钴铬钼合金材料用于人工活性骨的骨架材料。利用快速成型技术制得拟替换的骨骼的原型,再利用自行筛 选的两种填料颗粒以及上压渗流铸造工艺来制备多孔钴铬钼合金,探讨其制备的工艺参数。试验表明,采用该方法可以获 得连通性好和较高孔隙率的多孔钴铬钼合金,为其在人工骨骨架方面的应用研究打下了良好的基础。

多孔钴铬钼合金的真空离心渗流铸造工艺研究

将多孔钴铬钼合金用作人工骨的骨架材料,利用快速成形方法制得试样和浇注系统,用氧化锆熔模铸造工艺来获得铸造型腔,采用自行筛选的两种填料颗粒和真空离心渗流铸造工艺来制备多孔钴铬钼合金,并探讨其制备的工艺参数。试验表明,在浇注温度为1450℃,颗粒预热温度为700℃和离心旋转速度为400r/min时。可以获得连通性好和较高孔隙率的多孔钴铬钼合金材料。

冷热循环和人工唾液对Vitallium2000^+钴铬钼合金卡环疲劳强度影响的研究

目的探讨冷热循环和人工唾液对Vitallium2000^+钴铬钼合金卡环疲劳强度的影响。方法使用成品卡环蜡型制作Vitallium2000^+钴铬钼卡环21个,随机分为3组,分别置于空气、常温的人工唾液、冷热循环人工唾液溶液中进行测试,自动记录初始载荷强度和疲劳失效前的载荷循环次数,并对疲劳裂纹进行扫描电镜分析。结果 Vitallium2000^+钴铬钼卡环在不同测试条件下的初始载荷强度经比较差异无显著性(P>0.05),在空气中的循环次数最高,在冷热循环人工唾液溶液中的循环次数最低。SPSS分析表明3组之间的疲劳强度差异有显著性(P<0.01)。结论冷热循环和常温下的人工唾液均可使Vitallium2000^+钴铬钼合金卡环的疲劳强度下降。

牙用烤瓷支架钴铬钼合金热膨胀系数的测定

目的为DA94合金的研制及临床应用提供热膨胀系数的实验依据。方法用DA94合金制作直径3.0mm×20.0mm圆柱状试件2个,两端平齐。在TMA2940型热机械分析仪上绘制从室温到700℃的热膨胀曲线,升温速度10℃/min。计算温度范围ΔT在25～500℃的热膨胀系数。结果DA94合金热膨胀系数为13.915×10-6/℃(@500℃)。结论DA94合金的热膨胀系数与临床常用瓷粉VITAVMK95瓷粉匹配良好,可满足临床要求。

用于人工骨的网状钴铬钼合金的渗流铸造工艺研究

将网状钴铬钼合金材料用于人工活性骨的骨架材料。利用快速成型技术制得拟替换的骨骼的网状原型,再利用自行筛选的可溶性无机材料及上压渗流铸造工艺来制备网状钴铬钼合金,探讨其制备的工艺参数。试验表明,采用该方法可以获得连通性好的网状钴铬钼合金,为其在人工骨骨架方面的应用研究打下了良好的基础。

钴铬钼颗粒对大鼠骨髓基质干细胞cbfalmRNA的抑制

目的:探讨钴铬钼(Co-Cr-Mo)颗粒对大鼠骨髓基质干细胞(BMSC)成骨特异性转录因子cbfal(corebinding factor a l)mRNA的影响。方法:条件培养液(含0.00％、0.005％和0.001％的Co-Cr-Mo颗粒)干预第7d与第14d细胞,Annexin V法检测凋亡率、RT-PCR和原位杂交检测cbfalmRNA变化,结果:随着培养时间延长和颗粒浓度增加,BMSC凋亡率增加,cbfalmRNA表达减少,与对照组显著差异(P<0.05),cbfalmRNA阳性细胞数目降低,与对照组显著差异(P<0.05)。结论:Co-Cr-Mo颗粒引起BMSC的cbfalmRNA减少,降低其成骨分化能力。

牙用烤瓷支架钴铬钼合金反复烧结对金瓷结合的影响

目的研究反复烧结对牙用烤瓷支架Co-Cr-Mo合金(DA9-4合金)金瓷结合的影响。方法用DA9-4合金制作30根直径2.2mm、长50.0mm的圆棒,上瓷制成瓷盘高1.5mm、厚1.1mm的金瓷棒盘试件;另制30个25.0mm×3.0mm×0.5mm金属片,上瓷为瓷厚1.1mm的三点弯曲试件。试件分别随机分成常规烤瓷程序烧结一次组(对照组)、常规烤瓷程序烧结二次组、常规烤瓷程序烧结三次组,每组10个试件。在WD-10A型万能测试机上测试三点弯曲结合强度,棒盘金瓷最大剪切破坏载荷及剥瓷百分率。结果3次烧结金瓷结合情况相似,各次烧结弯曲结合强度、棒盘金瓷最大剪切破坏载荷及剥瓷百分率差异均无统计学意义(P>0.05)。结论反复烧结不大于3次对DA9-4合金的金瓷结合无明显影响。

钴铬钼合金应力中断式支架的临床应用研究

目的:评价钴铬钼合金应力中断式义齿用于KennedyⅠ、Ⅱ类牙列缺损患者的临床修复效果。方法:选择KennedyⅠ、Ⅱ类牙列缺损拟行支架式义齿修复的患者60例,随机分为两组,分别采用钴铬钼合金应力中断式义齿修复和钴铬合金支架式义齿修复。通过比较两组患者的满意度及末端基牙牙槽嵴吸收情况,评估钴铬钼合金应力中断式义齿的临床修复效果。结果:钴铬钼合金应力中断式义齿与钴铬合金支架式义齿相比较,患者在美观程度、舒适程度、语音功能等方面的满意度明显高(P<0.05),在咀嚼功能、固位功能两方面满意度也略高,但差异无统计学意义(P>0.05);钴铬钼合金应力中断式义齿的末端基牙牙槽嵴吸收情况较钴铬合金支架式义齿略有减缓,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论:钴铬钼合金应力中断式义齿用于KennedyⅠ、Ⅱ类牙列缺损可获得较好的临床修复效果,远期效果有待于进一步随访观察。