Ni-Cr/Ti/瓷界面反应机制

采用磁控溅射技术,在Ni-Cr合金表面溅射一层Ti薄膜作为中间层,研究了Ni-Cr/Ti/瓷界面组织结构,产物种类、分布及反应机制。结果表明:Ni-Cr/Ti/瓷界面反应复杂,界面处形成的新物相有Ti2Ni,AlTi3,TiO2,SnCr0.14OX,NiCr2O4和Cr2O3。高温烤瓷过程中,Ti与Ni以稳定的化合物Ti2Ni形式结合,同时Ti与陶瓷中Al2O3反应生成AlTi3化合物,与SnO2和SiO2发生置换反应生成TiO2,TiO2与陶瓷中氧化物结合,更好的实现了Ni-Cr合金与陶瓷的连接。

Ti-75合金与低温瓷的界面研究

考察Ti- 75合金与低温瓷是否存在理化结合。方法 采用金相显微镜及电子探针分析Ti-75合金与低温瓷的界面结合状况。结果 金相显微镜观察发现Ti- 75合金与低温瓷 (TiBond)界面结合紧密、无裂隙 ,并可见低温瓷嵌入Ti- 75合金表面的微凹中。电子探针分析发现低温瓷对Ti- 75合金有良好的浸润作用 ,在界面区可见Ti元素从Ti- 75基体向瓷内扩散 ,Si、K、Na、Al、Sn等元素从瓷中向Ti- 75基体扩散 ,扩散带宽度是 10 .6 0± 1.10 μm。结论 Ti- 75合金与低温瓷存在理化结合。

Ti/ZrN/瓷界面微观结构和力学性能

通过磁控溅射法在纯钛表面溅射了一层ZrN涂层,研究了Ti/ZrN/瓷界面组织和力学性能。结果表明,Ti/瓷界面由富含Ti,Si,O元素的反应层和钛表面氧化层组成。钛表面溅射ZrN涂层后,Ti/瓷界面的连接转变为Ti/ZrN/瓷界面的连接,ZrN涂层能有效地防止钛表面生成过厚的氧化层。Ti/ZrN/瓷结合强度为29.2MPa,与Ti/瓷结合强度23.5MPa相比,提高了24.3%。

自制镍铬烤瓷合金剪切结合强度的比较研究

目的探讨镍铬烤瓷合金中添加钛(Ti)、稀土金属以及不含铍(Be)对金瓷结合性能的影响。方法选用中国科学院金属研究所研制的镍铬烤瓷合金,按照是否含铍和稀土金属分为3个实验组(R1、R2、R3组);以HI BOND Ni-Cr烤瓷合金作为对照组(R4组)。对金瓷结合试件行剪切结合强度测试和金瓷界面的扫描电镜观察与能谱分析。结果R1、R2、R3、R4组剪切结合强度间差异无统计学意义(P>0.05)。扫描电镜观察金瓷界面形貌可见,合金与瓷紧密接触,无裂缝。各组界面元素种类接近。结论自制镍铬烤瓷合金的金瓷结合良好,剪切结合强度可以达到临床应用的要求。在镍铬烤瓷合金中加入Ti和稀土金属且不含Be可作为临床使用的更好推荐。

不同纳米材料对钛-瓷结合强度的研究

目的探讨表面涂附不同纳米材料对钛-瓷结合强度的影响,为临床应用提供依据。方法应用医用钛(TA2)为原料,表明涂附纳米SiO2、纳米金介质、纳米钯介质,以对照组作为参考;采用扫描电子显微镜及电子探针检测界面形貌及元素扩散情况,并采用电子万能测试机检测其结合强度变化。结果在TA2表面涂附纳米SiO2可以显著提高上瓷后的钛-瓷结合强度,涂附纳米金介质也可以提高其结合强度,但涂附纳米钯介质无作用。结论在制作钛瓷合件前,表面涂附纳米SiO2能提高钛瓷结合强度,可以作为临床应用。

不同表面处理条件下钛瓷结合界面的研究

目的研究不同表面处理条件下钛瓷界面的形态学特征及钛、硅氧等元素的扩散情况。方法在纯钛表面用8种不同表面处理方法烧结Ti-Bond瓷粉,其中预氧化按不同温度分为:300℃、400℃、500℃、600℃4组,自然氧化按不同时间分为:5min、15min、2h、24h4组,采用扫描电子显微镜及电子探针检测界面形貌及元素扩散情况。结果500℃预氧化组、600℃预氧化组扫描电镜图片观察到钛瓷结合处钛基体表面的裂缝及剥离面,电子探针检测发现界面处各元素呈梯度分布,硅、氧元素分布的梯度与钛元素相反。结论裂缝及剥离面的出现说明了钛瓷分离的部位及钛氧层的脆性。不同表面处理各组元素扩散宽度不同,但难于准确测量比较。