2022年医学专题-口腔修复金属材料

口腔(kǒuqiāng)材料学（第5版）山东大学(shāndōnɡdàxué)口腔医学院兰晶第一页，共三十六页。第十二章口腔(kǒuqiāng)修复金属材料掌握18-8不锈钢丝、金合金(héjīn)、纯钛、钛合金(héjīn)、瓷熔附合金(héjīn)的组成、性能特点及应用。熟悉其他铸造合金的组成、性能特点及应用。了解锻制合金的组成、性能特点及应用。第二页，共三十六页。第十二章口腔(kǒuqiāng)修复金属材料是制作(zhìzuò)口腔修复体、口腔正畸器材的金属材料分类：锻制（造）合金铸造合金瓷熔附合金快速成型金属焊接用合金第三页，共三十六页。第一节锻制合金(héjīn)概念：通过轧、压、冲、滚、拉伸和锤击等机械加工方法成型的合金。应用特点：在常温下采用已经锻造好的成品或半成品进行(jìnxíng)机械加工及必要的热处理，制成修复体应用过程：冷加工和热处理第四页，共三十六页。一、锻造(duànzào)18-8铬镍不锈钢丝

（18-8Cr-Nistainlesssteel）（一）组成

碳增加合金的硬度和强度，降低韧性

含碳量﹤1.7%，称钢含碳量﹥1.7%，称铸铁铬提高(tígāo)抗腐蚀性，增加强度和硬度

含铬量﹥13%的钢，称不锈钢镍提高抗腐蚀性，增加韧性和延展性硅去除氧化物，增加氧化膜强度铁溶剂元素第五页，共三十六页。（二）性能(xìngnéng)1、生物安全性2、抗腐蚀性3、机械性能第六页，共三十六页。（三）应用钢丝、弓丝

1、选准钢丝的规格型号

0.9mm卡环1.0mm颌支托0.25mm结扎丝2、切忌用暴力和反复多次弯制

材料疲劳

3、防止工具造成伤痕(shānghén)，防止应力集中

4、热处理温度<650℃

第七页，共三十六页。二、镍钛丝（Ni-Tishape-memoryalloy）组成：镍55%，钛45%高弹性且弹力柔和(róuhé)、持续热记忆作用第八页，共三十六页。三、锻造(duànzào)镍铬合金主要用于无缝(wúfénɡ)冠、合金片和托槽（一）组成镍含量﹥铬铜增加流动性，改善焊接性能（二）性能（三）应用在煤气灯上烧红（900℃），然后在室温下冷却（正火）第九页，共三十六页。第二节铸造(zhùzào)合金Cast：将合金加热熔化，浇注入预先制备好的铸型内成为铸件(zhùjiàn)的过程

优点：结构均匀、铸件精确、使用持久铸造性能：液体合金的流动性铸造收缩率铸件易打磨抛光第十页，共三十六页。分类：高熔（﹥1100℃）按熔化(rónghuà)温度中熔（500~1100℃）低熔（﹤500℃）

高贵金属按价值贵金属非贵金属第十一页，共三十六页。铸造(zhùzào)合金的分型：Ⅰ~Ⅳ质地从软到硬强度从低到高第十二页，共三十六页。第二节铸造(zhùzào)合金一、贵金属铸造合金（一）分类与组成金黄色、质软、延展性好银白色、有延展性、难铸造铜红色(hóngsè)、有延展性、钯白色、纯钯不适于口腔铂白色、质硬、延展性好、抗腐蚀锌蓝白色、质脆、易氧化铱、钌铟、镓第十三页，共三十六页。第二节铸造(zhùzào)合金（二）性能1、熔化温度范围较窄合金的液相线温度决定了铸型(zhùxínɡ)的加热温度、包埋材料的类型及铸造过程中必须使用的热源。2、铸造温度高于其液相线温度100-150℃3、密度4、强度第十四页，共三十六页。第二节铸造(zhùzào)合金5、硬度合金抛光的难易程度6、延伸率7、生物相容性元素(yuánsù)的释放五个方面考虑合金的生物相容性8、化学性能9、铸造性能（三）热处理软化热处理无序固溶体硬化热处理有序固溶体第十五页，共三十六页。第二节铸造(zhùzào)合金二、非贵金属铸造合金1、熔点1300~1500℃2、铸造收缩大，必须通过包埋料的膨胀加以适当补偿3、抗腐蚀性并不是在任何条件下均保持不变

若在500~700℃维持一定时间，将导致大量碳化铬析出

4、长期(chángqī)应用后因镍元素的释放使牙龈发黑或过敏第十六页，共三十六页。铸造(zhùzào)金合金☺组成金质软，延展性好，黄色光泽铜提高强度与硬度，降低熔点(róngdiǎn)，降低抗腐蚀性银减少铜的影响铂钯提高机械性能、抗腐蚀性第十七页，共三十六页。含金量的表示法：①24K即24/24纯金(chúnjīn)；18K即18/24，含金75%②1000/1000纯金；750/1000即含金75%第十八页，共三十六页。☺性能

1、机械性能与热处理有关

软化热处理：使金合金(héjīn)结构均匀，延展性提高，强度、硬度降低方法：将金合金铸件置于700℃

左右维持10分钟，立即投入冷水中第十九页，共三十六页。硬化热处理：提高强度、硬度(yìngdù)，降低延展性

方法：一是在金合金的固相线下（约700℃左右），缓慢冷却

二是在250~425℃之间维持10~15分钟，再投入冷水第二十页，共三十六页。2、化学性能(xìngnéng)3、铸造性能铸造温度为850~1000℃

铸造收缩分三个阶段可通过包埋料的膨胀得以补偿4、生物学性能第二十一页，共三十六页。第二节铸造(zhùzào)合金三、铸造钛及钛合金☻商业纯钛（c.p.Ti）Ti-6Al-4V☻非常轻☻熔点高特殊的铸造条件(tiáojiàn)☻高温下易氧化第二十二页，共三十六页。第二节铸造(zhùzào)合金商业纯钛根据(gēnjù)氧和铁的含量，分4个等级钛合金

Ti-6Al-4V是公认的种植材料第二十三页，共三十六页。性能：密度低，熔点高（1668℃）热导率较一般金属低，线胀系数较低力学性能受杂质元素含量的影响大化学性质(huàxuéxìngzhì)活泼铸造性能差生物相容性第二十四页，共三十六页。铸造(zhùzào)性能熔点高化学活性大第二十五页，共三十六页。第二十六页，共三十六页。钛及钛合金在铸造过程(guòchéng)中容易出现的问题：1、铸件表面反应层过厚2、易出现内部气孔：轻包埋料与熔融钛反应产生气体(qìtǐ)透气性氩气压力过大合金从固态到液态时产生的缩孔3、铸件铸造不全第二十七页，共三十六页。第三节瓷熔附合金(héjīn)烤瓷合金的性能要求：①合金的熔化温度必须高于瓷烧结温度②机械性能优良③合金与瓷的线胀系数必须相匹配④合金与瓷能牢固(láogù)结合并耐久⑤不能生成有色的氧化物⑥合金表面应具有较高的表面能第二十八页，共三十六页。（一）合金与烤瓷的结合(jiéhé)方式1、化学结合力：是合金表面的氧化(yǎnghuà)层与瓷中的氧化物和非晶型玻璃质反应生成的结合力。第二十九页，共三十六页。2、机械结合力：金属表面粗化后形成凹凸不平的表层(biǎocéng)，与瓷达到机械嵌和作用第三十页，共三十六页。3、压缩结合力：合金的热胀系数略大于瓷时，当烧结温度降至室温(shìwēn)时，产生的压缩应力能加强瓷与金属的结合4、范德华力

熔融：升温后，粉粒中玻璃质软化，产生流动，粉粒间凝集成致密体，同时伴有明显的体积收缩。第三十一页，共三十六页。第三十二页，共三十六页。（二）影响合金与烤瓷结合的相关(xiāngguān)因素1、合金表面氧化膜的厚度0.2-2um控制厚度的方法：控制合金预氧化时间和温度在负压下进行烧结合金表面涂布粘结剂上瓷前将合金表面磨出一层第三十三页，共三十六页。烤瓷与金属(jīnshǔ)的匹配热胀系数烤瓷的烧结温度与金属熔点(róngdiǎn)的关系烤瓷与金属结合界面的润湿问题第三十四页，共三十六页。2、合金和烤瓷的热