热循环和机械循环对切削Ti2448金瓷结合强度的影响

1、热循环和机械循环对切削Ti2448金瓷结合强度的影响口腔环境I分复杂，垮瓷修豆体在口腔内使用时会受到这些貝杂因素的老响，比如咀运动会对修复体产生嘩援力、爪缩力、剪切力,冲击力尊*温度变代也会uI世條随体材料的老化儒玄雄吐体长期受到这陛复杂因桌的谄响町能会导致烤亞修夏休咬牛瓷励*瓷裂等抠坏现象。H的对全瓷材料的寂劳性能研究较零.而对金鮒烤瓷條更体在口内氏期使用厉的机械性能变化的相关研究仍不充分。本实验采用热術坏机模拟口内温堆变化.采用机梯循环模拟口内修臭体受力方式如压力.冲击力等覺力悄况*研究这些因素对切削Ti2448坷玄惬见你亍礎鉛件强度的越响*片，純钛对朋，以期对切削TI2448烤瓷修复护的

2、远期效果有所了解1材料和设备1.1实验材料kui实岭材料列握Hh牛一产厂就L2实验设备DvveratmK】、Dcgudcnt.赴1时此tt宝础审抽肘tfc制品盯限捡诃'IL244K中国科?隘汕阳总屈副宽所内刖什析免.两&化学试和厂用三諒分册.酋住化学试卸SiC虚化卅?和凯广州帀枷型鄒弭五金有PH舍胡衣11实脸设备列衣诰备名称型号生产厂家烤克炉Multima199Dcnsply公胡关国和描电桅JSM6460JEOLII本力能材料试敘机AGS10KNGII本胎津公对笔式喷砂机BPS2天泮詢忖决疗设备厂什动地瞄机TcgraPol-25Struen公丹变电火花线切割机DK7732空深圳

3、巾东方线切釉设徧有帳询超由渡決洗器KQ25OB创14ill市超声漩仪公司冷热循坏机第四军医大学疲劳实隸机第四军医大寻2实验方法2.1实验分组按第二部分2的方法分别制作3()个纯认和Ti244«烤瓷标准试fl，并址机分为A、B.C三组，毎组10个试件，A组作为对照组住379水浴中保存24小时.B组和C组庄555*C水浴中热循环3000次,住毎一个温度F保持60s,溫度之间转换时间15s然后将试件闻定在金風底崖上(fflii-12).将试件放置在披劳试验机加战台上.使加战头体球型末端，半径3.18mm)对准烤槪中央.采用载荷50N,頻率4Hz机械循环20.000,40,000次,幣个过程

4、任379水浴条件卜进行(农如2Ti248和纯钛试件分细及步孫实脸分组处理步探Aft（对Wfil>37X?水浴中保存24小时步骤h5-55X?水浴中热衙坏300(1次Bfll?PW2：在3TC水浴条件卜.HlMffi坏20.00。次5-55X?水浴中的祐坏300U次Cfll«2：在37C水浴条件卞.机械M坏40.000次mu试件固定r底座i：图12机械循环加我图22金瓷结合强度的测试采川第部分2.3的方法分別测试純U.WT12448的金注结介强度.)対数据进疔两因素方差分析,金憐结介强度作为因变駅材料和疲劳条件作为固定因了;采用Tukey检脸进厅多咆比较.Z3SEM/EDS分析在

5、纯钛和Ti2448的对照組中分别选择1个试件采用SEM分析金瓷界而金瓷结介强度测试分別选抒1个试fl采川SEM/EDS分析金矗分离模式.3结果3.1金瓷结合强度/<13两因素方差分析结果SourceofvariationSSDFMSFP材料4587.522I4587.522848370000披劳4510312226.01641Ji22()00材料X妓劳25.545212.7722.36?04Error291.831545.404Total73813.04560ZkO.Ol两因索方差分析显心材料类别和彼劳因素交互作用没仃统计学意义S0.104八材料类别组别金変结介M(MPajA细29.21

6、±220cp-TiB组cm21.04±2JJ7A组44.86t1.75Ti2448B细43.09±2.10cm39.61-r2.()6在对照组中.纯钛金瓷结合强度<29.21士2.2OMPa>明显小J'Ti2448金瓷结合强度(44.86±1.75MPa>(AD.01):纯钛组中B组和C组打A组比较冇统计学童义(&0.01)。"2448组中B组与A组无明显差异(/*>0.05>:C组与A组比较冇统计学盘义(尸<0.01几经C组处理看纯钛细和Ti2448组的金瓷结介毀度分别降低了8.17MPa和

7、5.25MPa.分别占对照组初始强度的27.97%和11.70%经C组处理A；Ti2448的金瓷结介强度是纯钛的1.88倍。3.2金瓷剥脱面SEM/EDS分析如图13所不纯钛瓷剥脱血无明显瓷残阳.EDS分析纯钦组试件农Wia点主耍兀索为Ti(I*!15(a)b点含有Si、Al、Na、K、O兀索这些都肚组成瓷的取要元索.另外1)点还含少试Ti元素(图15(b)这农明金瓷分离面主要在钛氧化层与金局基底之间JR于粘附性断裂。如图14所示T12448瓷剥脱llil冇明显的瓷残留,并且与金局基底结合牢固如图16.aj*.EDS分析显示主要元素为Si、ALNa.K、O元素,这些都是组成瓷的重要元索.b点E

8、DS分析显示主要元索为Ti、Nb、Zr.Sn尤索这些是Ti2448组成尤素，这农明Ti2448金瓷分离面上要发生任金風紙化层少俺层Z间，以及软化层内和俺层内.属尸混合断裂.图13纯钦金瓷剥脱而电镜照片图14Ti2448佥瓷刹脱面电镜照片U)图15纯钛金瓷測脱面EDS打描图(ah(b)代表图13的乩b点)F4iii»Mn>ffl!6Ti2448金瓷測脱HiEDS打描图(a),(b)代表图14的、b点)13金逡界面SEM分析金瓷界面的SEM照片(如图17)显示纯诙氧化层结构疏松,«在明显的孔隙:旳2448组瓷层与金厲也体柑0.交错.结介紧密图17金瓷界血的SEM照rr（x

9、5000）4讨论目帕评价金瓷结合强度的方法匸雯仃剪切法、拉伸法、弯曲法、扭转法等,这些方法都BLF静态机械试验，没有考虑口内环境对金瓷修复体的影响.为了了解金紐修變体的金应结介强度在【腔中使川后随时间推侈的变化情况，以期对金城烤瓷條父体的远期效果仃所了解.在【I外实验中必须勺虑【I内口杂的环境因索的滋响。学者研究认为口内环境会引起牙科材料的物理化学性能改变。温度变化会促进材料E化陳J匝芟进行的卩II噌运动也会导致材料发生机械疲劳a、Myers'*91认为水环境会加剧瓷材料的强度降低，其原因可能是由J；不同氣化物的溶解.井H任钛专用瓷粉中因为碱性氧化物含St较普通瓷粉髙,所以这个现象更明

10、显冋因此Schene严I提出为了避免修复后岀现严重的失败現象发生,所有的材料及其联合体花进行机械实验询都应该进行疲劳实验.热循环件定稈麼I诃以槿拟烤瓷修U体用I内熾到的温度变化环境.C仃许董学拧研究了热循环对烤瓷修交休金礎结介强度的影响162w,.Tr6ia1NJ|filOyafuso'51研究选择三点穹曲强度实验试件宽度为3mm,热循坏参数为（3000次.5-55X3.浸河时（nJ：10s）结果发现热循环对纯钦金瓷结合没冇影响。而Mohsen等创将热循环参数设为6000次，鼻55弋,浸润时何：20s,转换时间:10s,结果热循环降低了纯钦和Ti6M4Vft金金瓷结介强度（试件尺寸为2

11、5mmx3mmx0.5mm。学后研究得出不同的实验结论可能是因为热循环实验II时没有统一的实验标准,研究者设计的毎个丈绘，听采川的热循环的参数不HI同从而得到了不同的实脸结论.热循环的:要参数包括：循坏温度，循坏次数，试fl浸润和转换时间等.列外试件的尺寸对实验结果也仃密响。试件在侮个温度的浸润时间过扳则不能4金瓷界血产生理想的温度梯度创I。为了模拟更逼真的口内环境.Tr6ial<O1建议延长4毎个水浴中的浸润时间也许能产生更明显的实验效果。参考以两学各的实验址计，木实验将浸润时间延氏至60s.这和Salaza門实验设计相似。Fische?61四认为6000次的热循环相吟5年的临床使用时

12、间,因It木实验选择的3000次循环次数推测相当于2.5年的临床使用时间.机械循环在定程度上可以模拟修貝体在口内的咀唱运动.但H前对于机械循环实验没仃统-的标准.因而许多学着的实验设计也不-a.Vasquez1641和OyafusoM役汁将10N载荷加载在金瓷联介体的金履面井循环20.000次.而Heniiques19*1和Vasquez设计将50N机械战荷加载住烤住面,这种试件受力方式更接近修复体任口内环境中的受力.所以本实验设计采用这种加载方式.综合之前学者的研究，木实验选扌f50N的戏倚，循环20.000次和40.000次，频4MHz。Morgan'741估计100.00()机械

13、循环HflJ-5的临床使用时间，因此推测20,000次和40.000次循环分别相当鬥年和2年的临床应用时间.木实验中经3000次热循环和40.000次机械循环处理的T12448烤瓷断裂模式gj-混今断裂,纯钛赋于粘附性断裂，这提示Ti2448获得了比纯钛高的金瓷结合强度。金瓷結合界面的电镜观察(X5000)显示纯钛表面生成了明显的氧化层,氧化层结构烦松.并且存在散在的孔隙相反Ti2448金瓷界面未见明显的氧化层.并且瓷与介金基休结介紧密。Henrique/H研究发现热循环使川的人工唾液组成尤索Ca,P能通过-些孔隙进入金瓷界曲导致氧化物溶解从而降低金瓷结介強度.因此町以推测纯钦&面软化层的敢在孔隙会促进水介质的进入金靛界面内从而廿致金瓷給介蟲皮降低.另外温度变化可以在金瓷界面引起重复的应力从而降低金瓷结介强度，这主要H】金瓷Z间热膨胀系数不匹配仃关木实验Ti2448的线性热膨胀系S«9.52xl0<,r*)与DuceratinKiss瓷粉的线性热膨胀系数(8.7x10P1)相差O.82x】0”C纯钛CTE为10.1xia6r»J瓷粉的差为1.4x10°弋U因此纯钛金