高压钠灯用铌锆合金加工材发展概况

本文对高压钠灯用铌锆合金加工材发展趋势做了概要性介绍。传统高压钠灯使用的铌锆坯料为管材,随着技术进步,发明了以铌锆丝材坯料代替管材加工成品部件的新方法。国内企业虽已投入力量对铌锆丝材进行了本产品研制,取得了阶段性成果。但在丝材旋制盲管过程中出现了粘模等问题。在技术上与国外企业仍有差距。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钴铌锆合金中痕量磷

样品经硝酸和氢氟酸分解后,以高纯钴为基体配制校准系列溶液,在电感耦合等离子体原子发射光谱仪上测定了样品溶液中磷含量。通过试验确定了酸度、样品提升量、雾化气流速、功率、观测高度、分析谱线等分析条件。铌和锆的干扰试验结果表明,样品中的铌和锆不影响磷含量的测定。考察了快速自动谱线拟合技术(FACT),结果表明,使用该技术能够消除Co 178.205nm谱线对P 178.222nm的干扰。在用P 178.222nm和P 213.618nm作分析线测定磷时,方法的检出限分别为0.000 6%和0.000 5%(相对于0.2g样品,定容至50mL),加标回收率在93%～112%之间,相对标准偏差小于10%(n=7)。本方法测定样品中磷含量的结果同光度法测定结果相符。

ICP-AES法测定铀铌锆合金中的铌和锆

将铀铌锆合金试样用硝酸、过氧化氢和氢氟酸溶解,在JY-70Ⅱ改进型光电直读光谱仪上,用内标同步稀释法,快速、简便地测定了铀铌锆合金中的铌、锆含量。测量范围(质量分数)为:铌,1％～10％;锆,0.33％～3.33％。其相对标准偏差分别为:铌,优于3.2％;锆,优于2.5％。

铌锆合金高温力学性能及变形机制研究

测试了铌锆合金在1 000~1 800℃下的抗拉强度、屈服强度、延伸率和断面收缩率,并对单向拉伸后的断口形貌进行了观察。结果表明:随着温度升高,铌锆合金在高温下的抗拉强度和屈服强度的下降速度由快转慢,且二者逐渐接近;延伸率在1 000~1 200℃温度区间的变化不大,但在1 200℃以上随温度增加而快速增大;断面收缩率在试验温度范围内变化不大;铌锆合金在1 000~1 200℃温度区间内的主要变形机制为位错滑移,在1 400~1 800℃温度区间内的主要变形机制为晶界滑动;铌锆合金组织中有两种第二相粒子,其中氧化锆颗粒主要起弥散强化作用,而碳化锆颗粒主要起沉淀强化作用。

牙用低弹性模量钛铌锆锡合金的机械性能研究

目的:检测钛铌锆锡(Ti-24Nb-4Zr-7.6Sn)合金铸件的机械性能,评价其作为口腔修复材料的可行性。方法:对钛铌锆锡合金铸件的机械性能、显微硬度进行检测,对剖面组织金相显微结构和断口形貌进行观察。结果:钛铌锆锡合金抗拉强度为681.7 MPa,屈服强度为410 MPa,延伸率为6%,弹性模量为42.1 GPa,维氏硬度为453 Hv;合金金相组织表现为细化的晶粒结构,合金断口呈典型的微孔聚合型断裂形貌。结论:钛铌锆锡合金机械性能能够满足制作口腔修复体的要求。

新型口腔修复用钛锆铌锡合金的摩擦性能

背景:目前用于牙科修复体制作的钛合金特别是纯钛因其表面硬度较低、耐磨性较差,尤其在固定义齿修复时与天然牙不匹配,限制了其在口腔修复领域的应用。目的:探索新型口腔修复用钛锆铌锡合金的耐磨损性能。方法:使用MMV-1立式万能摩擦磨损试验机,以天然牙釉质为对照,滑石瓷为对磨物,在人工唾液,37℃试验工况下,对口腔修复用Ti-Zr-Nb-Sn、纯钛(TA2)进行二体摩擦磨损试验。采用扫描电镜观察表面磨损形貌,X射线衍射能谱仪分析磨屑成分,显微硬度仪测试表面硬度,电子天平得出磨损量。结果与结论:Ti-Zr-Nb-Sn合金、天然牙釉质的磨损体积量、显微硬度>纯钛(TA2)(P<0.05)。Ti-Zr-Nb-Sn合金磨损机制主要为磨粒磨损;纯钛磨损机制主要为黏着磨损,同时伴有磨粒磨损;牙釉质磨损主要为黏着磨损和磨粒磨损。磨屑成分分析Ti-Zr-Nb-Sn合金磨屑元素成分为Ti、Zr、Sn元素,未见Nb元素;纯钛磨损后磨屑成分主要为Ti元素。结果表明Ti-Zr-Nb-Sn合金较纯钛(TA2)具有更好耐磨损性性能,可以初步认为Ti-Zr-Nb-Sn合金是一种理想口腔修复用金属材料。

铸造钛铌锆锡合金离子耐腐蚀性的体外实验研究

目的:研究铸造钛铌锆锡合金(Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn)在不同模拟人工体液环境中的离子溶出情况。方法:采用常规失蜡铸造法分别制作钛铌锆锡合金(实验组)和纯钛试件(对照组)各20个,每组试件再随机分成4组,分别浸泡于人工唾液、10g/L乳酸液、中性含氟液和酸性含氟液中7d,测定浸泡液中溶出的金属离子浓度并观察试件表面形貌的改变。结果:①在相同浸泡液中钛铌锆锡合金的离子溶出总量小于纯钛,差别有统计学意义(P<0.05);②对于同种材料而言,酸性含氟液中离子溶出量最高,其次为中性含氟液,再次为乳酸液,在人工唾液中的离子溶出量最低,差别有统计学意义(P<0.05);③电镜下,在同种浸泡液中钛铌锆锡合金较纯钛表现出更好的耐静态浸泡腐蚀的迹象;④酸性含氟液腐蚀后钛铌锆锡合金表面的腐蚀产物主要为:Na3TiF6、Na2NbF6、Na2ZrF6、Na2SnF6;纯钛表面的腐蚀产物主要为:Na3TiF6、Na2TiF6和Na3TiOF5。结论:铸造钛铌锆锡合金具有较好的耐腐蚀性能,能够满足口腔修复体的耐腐蚀性能要求。

口腔修复用钛锆铌锡合金机械性能及体内外的生物毒性

背景:在口腔修复领域广泛应用的纯钛和Ti-6Al-4V合金存在强度低,耐磨性较差,加工性能不理想,易出现卡环折断现象等缺点,并且含有人体有害的Al及V元素。因此,研制机械性能优良,生物学性能良好的口腔修复用钛合金,对于克服纯钛及钛合金修复体的缺陷,扩大口腔钛合金修复体临床应用范围,提高齿科修复体的质量及制作水平具有重要意义。目的:评价口腔修复用钛锆铌锡(Ti-12.5Zr-3Nb-2.5Sn)合金机械性能及体内外生物毒性。设计、时间及地点:对比观察实验,于2008-04/2009-02在天津市材料复合与功能化重点实验室、天津医科大学附属口腔医院口腔生物材料实验室及天津市现代医药开发研究所完成。材料:纯度为99.9%的钛板,纯度为99.9%的锆板,纯度为99.9%的铌棒和纯度为99.9%的颗粒状锡由宝鸡市胜超有色金属材料有限公司提供。方法:制备Ti-Zr-Nb-Sn合金,测试合金的机械性能和显微硬度,观察拉伸试样的金相组织、物相结构及断口形貌。参照ISO7406技术报告中的相关标准,对Ti-Zr-Nb-Sn合金进行细胞毒性实验和急性全身毒性试验。主要观察指标:机械性能,合金金相结构,端口形貌,细胞相对增殖率,急性毒性反应。结果:Ti-12.5Zr-3Nb-2.5Sn抗拉强度为(652.0±34.5)MPa,屈服强度为(590.0±29.8)MPa,延伸率为(28.3±2.4)%,弹性模量为(93.8±7.9)GPa,维氏硬度为(315.8±13.0)HV,XRD分析显示合金显微组织主要为α相,金相组织表现为细小的针状α相结构,合金断口呈韧窝状形貌,体现出良好的韧性断裂特征。细胞毒性试验及急性全身毒性试验结果表明本研究制备的钛锆铌锡合金细胞相对增殖度为124%,分级为0级,无细胞毒性;未见任何急性毒性反应。结论:Ti-12.5Zr-3Nb-2.5Sn合金具有良好的机械性能和生物安全性,可满足口腔修复材料的临床应用要求。

钛铌锆锡合金经微弧氧化后的理化性能的研究

目的:评价钛铌锆锡(TNZS)合金表面经微弧氧化(MAO)后的理化性能。方法:对钛铌锆锡合金试件表面进行微弧氧化处理,观察其表面形貌,分析膜层的相位和元素组成,检测膜层硬度、厚度、膜层以及基体的结合强度、表面能、表面粗糙度。结果:钛铌锆锡合金经微弧氧化处理可在其表面形成粗糙、多孔的氧化膜,氧化膜由Ti、O、Ca、P、Zr、Nb、Sn7种元素组成,金相结构主要为锐钛矿相的TiO2和金红石相TiO2,膜层硬度414HV,厚度26μm,结合力32N,表面能62.9mJ/m2,表面粗糙度1.175μm。结论:经微弧氧化处理的钛铌锆锡合金表面性能发生改变,表面形成粗糙、多孔、结合紧密并富含钙磷元素的氧化膜,可能有利于提高合金的生物学性能。

新型口腔修复用钛锆铌锡合金的生物安全性评价

目的:评价高强度、高弹性模量的新型口腔修复用钛锆铌锡合金的生物安全性。方法:参照国标GB/T16886.5-2003,GB/T16886.10-2005,YY-T0279-1995,YY-T0127.2-1993所规定的方法,分别进行细胞毒性试验、豚鼠最大剂量迟发型致敏试验、口腔黏膜刺激试验以及急性全身毒性试验。结果:细胞毒性试验显示本研究制备的钛锆铌锡合金细胞相对增殖度为124%,细胞毒性反应分级为0级,无细胞毒性;致敏试验表明移去斑贴物24、48h后,试验动物贴敷部位均无红斑和水肿出现,反应积分为0。根据皮肤致敏实验分级标准,Ti-Zr-Nb-Sn合金对豚鼠无明显的潜在致敏性;口腔黏膜刺激试验未见异常组织学反应;短期全身毒性试验显示无明显短期全身毒性。结论:可以初步认为Ti-Zr-Nb-Sn合金是一种合金具有良好生物安全性口腔修复用金属材料。

口腔修复用钛锆铌锡合金的机械性能评价

目的:评价钛锆铌锡(Ti-12.5Zr-3Nb-2.5Sn)合金机械性能。方法:制备钛锆铌锡合金试样,测试合金的机械性能和显微维氏硬度,观察拉伸试样的金相显微结构和断口形貌。结果:Ti-Zr-Nb-Sn合金抗拉强度为671.3MPa,屈服强度为561.5MPa,延伸率为18.1%,弹性模量为92.5GPa,维氏硬度为250.7HV;合金金相组织表现为细化的晶粒结构,合金断口呈典型的微孔聚合型断裂形貌。结论:Ti-Zr-Nb-Sn合金机械性能满足口腔修复的要求。

钛锆铌锡合金和镍铬合金修复牙体缺损的效果及安全性

背景:钛锆铌锡合金具有良好的组织结构、力学性能、耐蚀性能及生物相容性,是一种理想的口腔修复材料。目的:观察钛锆铌锡合金和镍铬合金在口腔修复中的效果和安全性。方法:纳入牙体缺损患者87例,其中男43例,女44例,年龄22-41岁,其中43例采用钛锆铌锡合金进行修复,作为观察组;44例采用镍铬合金修复,作为对照组。修复治疗结束后随访36个月,观察两组治疗效果、口腔修复情况、修复体情况及患者满意度。结果与结论:87例患者均完成36个月随访,观察组治疗总有效率、患者满意度高于对照组(P<0.05)。对照组44例中,出现牙龈红肿4例、牙龈出血4例、过敏4例、牙龈灰线3例及黏膜疼痛6例;观察组43例中仅出现1例牙龈红肿,观察组口腔修复情况优于对照组(P<0.05)。对照组44例中,出现牙齿支架损害10例、牙齿支架松动20例;观察组43例中,出现出现牙齿支架损害1例、牙齿支架松动1例,观察组修复体情况优于对照组(P<0.05)。表明钛锆铌锡合金修复牙体缺损具有良好的生物相容性及安全性。

锆铌合金冷变形与低温退火板织构的研究

测定了锆－２．５Ｗｔ％铌合金在冷变形量为２０％，５０％及４００℃退火后的板织构，计算了织构系数，讨论了织构形成、发展与工艺的关系。结果表明，冷加工变形量越大，织构越强烈；冷加工变形织构在４００℃／２４ｈ退火后不仅不会消失，反而会得到加强，这是由于择优取向的亚晶在退火回复过程中变得更加完整的原因。

口腔修复用钛锆铌锡合金研制及铸造性能研究

目的:研制口腔修复用钛锆铌锡(Ti-12.5Zr-3Nb-2.5Sn)合金,并评价合金铸造加工性能。方法:制备Ti-Zr-Nb-Sn合金,采用国产LZ5型离心铸钛机铸造试样,测试合金的铸流率,铸造反应层和线收缩率。结果:400℃时铸造,合金铸流率为100%,铸造线收缩率,表面反应层满足修复支架的铸造要求。结论:Ti-12.5Zr-3Nb-2.5Sn合金具有良好铸造加工性能,可满足口腔修复材料的临床应用要求。

国产新型锆铌合金水侧腐蚀行为研究

对国产新型锆铌合金进行了元件表面带有热负荷情况下的堆外动水腐蚀实验,同时进行500℃蒸汽腐蚀实验及在氢氧化锂和硼酸水中的静水腐蚀实验,获得了不同腐蚀实验条件下样品的增重或氧化膜厚度,并与改进Zr-4的数据进行了比较.利用光学显微镜(OM)对腐蚀形成的氧化膜进行了分析,采用惰气脉冲红外法测量了样品的氢含量,并用OM观察了基体中氢化物的形貌和分布.实验结果表明,国产新型锆铌合金的抗腐蚀性能优于改进Zr-4,而新型锆铌合金中细小均匀分布的第二相粒子是其具有优异抗腐蚀性能的原因.

钛铌锆锡合金与钴铬合金和镍铬合金在人工涎液中抗腐蚀比较

口腔中有涎液,涎液中水分占99.4%,少量其他的有机物和无机物,其pH值波动不定[1];且体液中的氯离子浓度是金属适宜的腐蚀环境,所含的氨基酸、蛋白质及溶解的氧气均有利于腐蚀的发生[2]。因此,口腔中的金属材料修复体,以涎液为电解质,形成腐蚀并对机体造成一定的影响。

加载载荷对钛锆铌锡合金摩擦磨损性能的影响

目的:探讨载荷变化对钛锆铌锡合金与滑石瓷对磨时摩擦磨损性能的影响。方法:使用MMV-1立式万能摩擦磨损试验机,以滑石瓷为对磨物,载荷设置为20、50、100 N,在37℃人工唾液润滑的试验工况下,对口腔修复用钛锆铌锡合金进行二体摩擦磨损试验。采用扫描电镜观察表面磨损形貌,电子天平得出磨损量。结果:钛锆铌锡合金与对磨物滑石瓷的磨损量随载荷的增加而增大。载荷20N,钛锆铌锡合金的磨损机制主要为磨粒磨损;50N时,磨损机制是粘着磨损伴发磨粒磨损;100N时,钛锆铌锡合金磨损机制以粘着磨损为主。结论:载荷增加可增大钛锆铌锡合金的磨损量,导致磨损机制改变,在高载荷条件下可发生严重粘着磨损,缩短修复体的使用寿命。

新型口腔修复用钛锆铌锡合金和常规修复材料在口腔修复中的效果对比分析

目的对比分析新型口腔修复用钛锆铌锡合金和常规修复材料在口腔修复中的效果。方法选取我院收治的50例口腔问题患者作为研究对象,按照数字法分为对照组(常规材料)和观察组(钛锆铌锡合金材料),每组25例,对比两组患者修复情况和口腔情况。结果观察组患者的口腔情况以及修复体情况均优于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论新型口腔修复用钛锆铌锡合金修复材料效果显著,安全可靠。

钛锆铌锡合金和常规钴铬合金在口腔修复中的效果对比分析

目的对比钛锆铌锡合金和常规钴铬合金在口腔修复中的效果。方法选取我院2014年5月-2015年5月收治的66例口腔科患者,按照随机分配方法,将其分为对照组（33例）和研究组（33例）,对照组选择常规钴铬合金进行口腔修复,研究组选择钛锆铌锡合金进行口腔修复,对比两组的修复效果。结果经过口腔修复后,研究组口腔支架松动情况、牙齿支架损坏情况比对照组少,两组差异有统计学意义（P〈0.05）。同时,研究组口腔修复后牙龈灰线、黏膜疼痛和牙龈红肿状况,比对照组少,两组差异有统计学意义（P〈0.05）。结论针对口腔修复患者,选择新型钛锆铌锡合金材料进行口腔修复,比常规材料更为安全有效。

锆-铌-铜合金中微量钨钼的连续测定

本文研究了二硫酚萃取光度法连续测定锫铌铜合金中微量钨钼的方法。首先用CCl_4萃取钼(Ⅵ)与二硫酚在常温下形成的配合物,于波长680nm处测定吸光度以测定钼。然后在测定钼后的剩余溶液中加入氯化亚锡和二硫酚溶液,并在沸水浴中加热40—50min,冷却后用CCl_4萃取W(Ⅴ)与二硫酚的配合物。于波长640nm处测量吸光度以测定钨。当显色时,若盐酸浓度低于7.5mol/1,则高于100μg的Cu^(2+)与二硫酚生成紫红色沉淀,严重干扰钨钼的萃取分离和测定。将盐酸浓度提高到8mol/1以上时,可以有效地消除Cu^(2+)的干扰。本法可测定错铌铜合金中0.001—0.006%的钨和钼,其变异系数不大于14%。方法也适用于锆铌合金中微量钨钼的测定。