激光焊接鎳鈦合金和不銹鋼復(fù)合弓絲抗電化學(xué)腐蝕性能的初步研究
發(fā)布時(shí)間:2018-02-28 13:36
本文關(guān)鍵詞: 復(fù)合弓絲 電化學(xué)腐蝕 開路電位 極化曲線 出處:《吉林大學(xué)》2014年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:背景:在正畸臨床上對(duì)矯治弓絲的應(yīng)用大多遵循弓絲尺寸由細(xì)到粗,弓絲剛度由小到大的程序,通常先使用鎳鈦弓絲,然后逐步過渡到使用不銹鋼弓絲。在單獨(dú)應(yīng)用鎳鈦弓絲時(shí)常會(huì)產(chǎn)生后牙支抗不足的問題,而單獨(dú)應(yīng)用不銹鋼弓絲也存在著彈性不足之處。2000年,吉林大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院與材料學(xué)院利用融化的液態(tài)銀基釬料使這兩種合金金屬結(jié)合,初步實(shí)現(xiàn)了鎳鈦與不銹鋼兩種弓絲的良好連接,形成一種包含兩種材質(zhì)的矯治弓絲即復(fù)合矯治弓絲(Composite Arch wire,CAW)。2011年吉林大學(xué)材料學(xué)院采用新方法即激光焊接加銅中間層,形成的復(fù)合弓絲經(jīng)系列研究性能更加優(yōu)良。面對(duì)新型連接的復(fù)合弓絲及針對(duì)材料學(xué)研究的新問題,由于復(fù)合弓絲焊接頭處引入了有可能引起毒性反應(yīng)的銅元素,在焊接過程之后復(fù)合弓絲是否能夠具備相當(dāng)?shù)目垢g能力是進(jìn)一步研究亟待解決的問題。 目的:本課題將通過電化學(xué)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)、掃描電鏡微觀形貌觀察和能譜分析的方法初步評(píng)價(jià)復(fù)合弓絲在模擬口腔環(huán)境下的抗電化學(xué)腐蝕性能以及表面腐蝕情況,進(jìn)一步判定復(fù)合弓絲在臨床應(yīng)用過程中的抗腐蝕性能和生物安全性,為復(fù)合弓絲的臨床應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 方法:通過模擬口腔實(shí)際環(huán)境對(duì)激光焊接加銅中間層鎳鈦形狀記憶合金和不銹鋼復(fù)合弓絲的抗電化學(xué)腐蝕性能進(jìn)行研究,并與焊接的兩種母材在相同腐蝕環(huán)境中的抗腐蝕能力進(jìn)行比較,以得出復(fù)合弓絲在不同侵蝕性環(huán)境中的抗腐蝕性能參數(shù),,檢測(cè)新型復(fù)合弓絲的抗電化學(xué)腐蝕性能。 結(jié)果:通過電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示三種弓絲開路電位數(shù)值都集中在0V左右。單向極化過程中,不銹鋼弓絲的腐蝕電位高于鎳鈦弓絲,而復(fù)合弓絲的腐蝕電位比兩種母材都要低,在陽極極化曲線區(qū)段中,復(fù)合弓絲的點(diǎn)蝕電位低于不銹鋼弓絲,而鎳鈦弓絲的點(diǎn)蝕電位并不明顯。復(fù)合弓絲的腐蝕電流值明顯高于不銹鋼和鎳鈦母材。環(huán)狀極化的過程中,三種弓絲材料的曲線都沒有明顯的滯后環(huán)出現(xiàn),但三種材料的保護(hù)電位都高于自腐蝕電位,說明材料的再鈍化能力有限。其中鎳鈦弓絲的保護(hù)電位和腐蝕電位差距最大,不銹鋼弓絲兩者差距最小。通過掃描電鏡觀察,顯示三種弓絲在極化掃描后都顯示出粗糙的腐蝕后形貌,鎳鈦弓絲和不銹鋼弓絲表面相對(duì)平滑,但也有少量空隙和裂隙的生成,復(fù)合弓絲中間層經(jīng)過電化學(xué)腐蝕后表面較兩種母材更加粗糙,裂隙的直徑較大,說明復(fù)合弓絲加銅中間層的抗腐蝕性能不如兩種母材,但是弓絲材料整體仍然完整,復(fù)合弓絲焊接中間層無斷裂發(fā)生,而且復(fù)合弓絲中間層電化學(xué)腐蝕后表面能譜分析含有氧和磷元素,可能與人工唾液中含有的阻礙腐蝕過程的鈣離子和磷酸根離子有關(guān)。 結(jié)論:綜合電化學(xué)實(shí)驗(yàn)參數(shù)及掃描電鏡觀察對(duì)材料腐蝕界面微觀形貌的描繪,本實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí),經(jīng)過激光焊接的復(fù)合弓絲在模擬口腔環(huán)境的電化學(xué)腐蝕過程中表現(xiàn)出良好的抗電化學(xué)腐蝕能力,雖然與不銹鋼和鎳鈦母材相比抗腐蝕性能略有下降,但整體評(píng)估仍然能夠滿足臨床使用的需求。本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也為口腔金屬材料的進(jìn)一步發(fā)展和改良提供相應(yīng)的理論依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:R783.5
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1547521
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