鑄造純鈦冠橋?qū)Ｓ冒窳系难兄?/H1>

發(fā)布時間：2020-04-19 01:12

【摘要】：將工業(yè)上的熔模精鑄工藝和金屬鈦優(yōu)良的生物、物理、機械性能結(jié)合起來，制作口腔科精密的鈦冠橋修復體，具有良好的應用前景。但由于鈦的化學性質(zhì)十分活潑，鑄造時極易引起表面污染，因此如何選擇一種與鈦呈鈍性反應，又能充分補償鈦鑄造收縮的包埋材料已成為當務之急。本研究是在已經(jīng)開發(fā)出國產(chǎn)真空—離心—壓力牙科鑄鈦機的基礎上，研制一種專用的高精度純鈦冠橋包埋材料。首先比較了不同粘結(jié)劑及耐火氧化物配方澆鑄型殼過程中的工藝參數(shù)、型殼的各項性能指標，篩選出包埋料的配方，經(jīng)包埋熔模、鑄造，獲得質(zhì)量優(yōu)良的鈦鑄件。經(jīng)過反復篩選確定了較為理想的粘結(jié)劑及耐火氧化物的配方，并按照此配方觀察了型殼的室溫強度、高溫強度及殘留強度；測繪了膠凝體的熱膨脹曲線，制定了相應的焙燒程序；重點解決了耐火材料與鈦液反應的問題，并測量了標準冠的精度；分析了鑄件表面污染層的成份及厚度，并對鑄造標準片材的抗拉強度、屈服強度及延伸率進行了測定。為了使研制的包埋料能用于臨床，還檢測了用此包埋料完成的鑄件的生物安全性，最后選用臨床患者的實際模型模擬了整個冠橋鑄造的工藝過程，測量了真實冠橋的精度。具體研究結(jié)果如下： 1．在現(xiàn)有包埋工藝的基礎上，分別對是否設排氣道、內(nèi)包埋層數(shù)的多少及不同澆鑄溫度等對鈦鑄件宏觀質(zhì)量及精度的影響進行了分項預實 第四軍醫(yī)大學博士學位論文 驗，確定了一個改良的綜合工藝方案。并用此工藝與現(xiàn)有包埋工藝對純 欽冠精度的影響進行了對比，發(fā)現(xiàn)在包埋材料不變工藝改進后仍能在一 定程度上提高鑄件的尺寸精度。改進前近咬合面內(nèi)部適合性的差異值為 177協(xié)m，改進后為104林m;改進前邊緣適合性的差異值為151協(xié)m，改進 后為88林m。 2.采用錯系耐火材料，配制A、B兩種粘結(jié)劑，按3種不同的粉液 比澆鑄片狀試樣，在焙燒爐中緩慢升溫、鑄造。在焙燒爐升溫到900℃時， A組材料表面剝脫高溫強度差，鑄腔形成不規(guī)則的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，無法繼續(xù) 澆鑄鑄件。B組粉液比為7.5:1的漿體分散性較為理想，流動性較好。 焙燒至900℃時，無材料剝脫現(xiàn)象，高溫強度好，鑄腔內(nèi)表面光滑無裂紋。 鑄件表面均呈現(xiàn)灰黃色，完整清晰。粘結(jié)劑的PH為10.01、動力粘度2.9一 3mPa’s、比重為1 .35留cm3，且在5日內(nèi)各指標無顯著差異。膠凝體的PH 值為9.54。進行Lg(34)正交試驗設計，綜合評定認為粉液比7.5:1， 粘結(jié)劑與促硬劑的比200:1，粉料占耐火材料的35%，攪拌時間305一 605是最好的因素水平，此實驗組號為5#，5#實驗組漿料流動性為 212.5~，初凝時間6045，終凝時間13505，型殼的室溫強度、高溫強度、 殘余強度分別為1.49MPa、3.84MPa、4.88MPa，耐火材料的粒度級配有 三個峰，搭配較為合理。將自行研制的包埋材料暫定名為FUS一invest。 3.鑄件金相組織主要觀察到粗大片狀a晶內(nèi)結(jié)構(gòu)。污染層表面X射 線衍射分析發(fā)現(xiàn)主要含有ZroZ、5102、MgZTIO4，掃描電鏡也證實了這 些元素的存在。通過金相分析結(jié)合顯微硬度的測定，污染層厚度約為85一 105林m。鑄件的抗拉強度、屈服強度、延伸率、彈性模量的值分別為 668.4MPa、569.3MPa、4.5%、123.SGPa。斷口的掃描電鏡形貌觀察主要 為韌窩結(jié)構(gòu)，不同深度的能譜分析發(fā)現(xiàn)Si元素對鑄件性能的影響較大。 通過與目前鎳鉻合金標準冠精度的比較，證明兩者已無統(tǒng)計學上的顯著 性差異，鎳鉻合金冠邊緣差異值為46.8“m，內(nèi)部近咬合面的差異值為 第四軍醫(yī)大學博士學位論文 57.0“m;純欽冠邊緣差異值為44.9協(xié)m，內(nèi)部近咬合面的差異值為56.5林m。 4.純欽鑄件浸提液細胞毒性實驗(MTT實驗法)可以看出，12 .5%、 25%、50%三個濃度的實驗組，第l、3、5、7時間點L929細胞生長狀況良 好，呈現(xiàn)典型的細胞周期，其中25%組各時間點的OD值分別為0.09、0.10、 0.37和0.93。材料的毒性評級為O~1級。實驗在一定程度上證明了 FUS一invest包埋材料經(jīng)過與熔融欽液作用后的生成物并無細胞毒性。 5.對16個臨床真實病人的模型(8個單冠，8個固定橋)進行修整， 分別使用實驗1.的改進工藝法及FUS一invest包埋材料和相應的鑄造工藝制 作真實的單冠和固定橋，對其邊緣差異值作了測量。實驗組單冠頰側(cè)測 量點值44.0林m、愕側(cè)為43 .9林m、近中為44.0卜m、遠中為44.9林m;固定橋 前磨牙的頰側(cè)為43.9林m、愕側(cè)為43.3“m、近中為51.0林m，磨牙的頰側(cè)為 42.9卜m、胯側(cè)為43.0卜m、遠中為42.4林m。對照組單冠頰側(cè)測量點值74.8“m、 愕側(cè)為76.3林m、近中為72.4林m、遠中為74.5林m;固定橋前磨牙的頰側(cè)為 72.4“m、聘側(cè)為73.5林m、近中為85.3林m，磨牙的頰側(cè)為72.6“m、愕側(cè)為 73.0林m、遠中為71.3“m。 實驗證明，F(xiàn)US一invest鑄造純欽用包埋材料較好的控制了與熔融欽液 的反應，完成的鑄件不但表面光滑，污染層薄，抗拉強度、屈服強度、 彈性模量等機械性能也較為滿意。特別是用它制作的固定修復體的精度 己能夠滿足臨床應用的需要。FUS一invest包埋材料進一步擴大了欽制義齒 在臨床的適用范圍。加之成本較低，為臨床全方位開展欽制義齒的制作 奠定了基礎。
【圖文】：

第四軍醫(yī)大學博士學位論文具有統(tǒng)計學上的顯著性差異(P<0.01)。(圖1一4)圖1一4改進鑄造工藝前后的內(nèi)部適合性L3討論由于欽的熔點高，，在高溫下的反應活性強，熔融欽粘度大[2l，給欽的鑄造及包埋料的選擇帶來了困難:包埋料易與熔融欽發(fā)生反應，包埋料的膨脹量不足，鑄件內(nèi)部氣孔多及鑄件精度不足等[’9]。臨床對人造冠、固定橋的精度要求比可摘局部義齒的支架更高，內(nèi)部(軸壁)適合性<73om，邊緣適合性<100林m〔’們。目前鑄欽冠橋的精度尚達不到這一要求。鑄造工藝及包埋料的選擇均會影響鑄件的精度，因此有必要改進鑄造工藝

3.2.1.2.1試樣的制備使用壓模壓制厚度0.8們以rn(各部位尺寸見圖3一7)的片狀力學性能比例試樣4片(尺寸符合GB6397一86((金屬拉伸試驗試樣》〔”7’的短比例試樣)，豎鑄道，用FUS一invest包埋材料及相配套工藝澆鑄出純欽鑄件4片，去包埋，噴砂(50林mA12o3、壓力3opsi、距離sem、155)，超聲清潔機上用蒸餾水清潔10min，置入清潔袋備用。
【學位授予單位】：第四軍醫(yī)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：R783.1

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 程靜濤;牙科鑄鈦系統(tǒng)[J];生物醫(yī)學工程學雜志;1997年04期

2 梁衛(wèi)東,石應康;細胞培養(yǎng)法評價生物材料生物相容性研究進展[J];生物醫(yī)學工程學雜志;1999年01期

本文編號：2632756

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