口腔科铸钛技术与包埋料的应用.研究

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1、第一章绪论现，由于包埋料膨胀量不足，所铸钛制义齿部件只能用于对精度要求不是很高的活动修复，而不能应用于l晦床中的固定修复：(2)由于钛的熔点很高(熔点为1668℃)，熔融钛合金易与包埋料发生反应，造成铸件表面硬化层过厚，影响修复体的使用性能和生物相容性：(3)由于钛铸件内部气孔多，熔融钛铸流率低等原因，使铸件成品率低。这些问题都与包埋料的理化性能有着很大的关系。要使钛铸件的性能提高，达到l缅床中固定修复的精度要求，并且与国际标准接轨，首先需要解决的问题即为钛铸件的精度和表面污染问题。而包埋料是解决钛制义齿部件精度和表面污染问题的关键环节。为此，本研究准备从铸钛专用包埋料的

2、研究入手，解决其精度和表面质量等问题，为其在口腔修复中的广泛应用打下良好的基础，同时对于工业钛合金的应用研究也是很好的借鉴。1．2国内外研究状况综述日本口腔学界认为钛是太空时代的牙科新材料，2l世纪必将替代牙科现用合金而成为主要的牙科金属材料。正因为这种观点，早在80年代，他们就开始了牙科钛的应用研究。如今日本已有7种型号的牙科铸钛设备，美、德、意也有同类产品推出。我国于1995年由第四军医大学口腔医学院与洛阳涧西轻工通用机械厂联合推出第一台国产齿科精密铸钛机，并应用于临床。但钛在口腔修复中的应用时间还不长，有些问题还急待解决。尤其钛铸件的质量、精度、表面污染等都对其推广

3、应用起到限制作用。这些问题的解决，需从包埋料研究和铸钛技术研究两方面入手。1，2．1包埋料理化性能对钛铸件质量的影响包埋料作为牙科钛铸造的造型材料，一直是铸钛工艺研究的重要课题。1982年Ida【30】首先报道了牙科铸钛机的研究，并采用磷酸盐结合剂的包埋料进行包埋，在铸模温度为800℃时铸造，测得钛铸件表面硬化层厚度为500／am。1989年Taira[3“采用Zr02涂布蜡型表面，磷酸盐作外包埋，在铸模温度850℃时铸造，其钛铸件的硬化层厚度为400／am。1993年Hero【323采用改良的磷酸盐做铸钛包埋料，获得了良好的膨胀效果，但钛与包埋料形成的反应层仍然较厚。1

4、995年宫川修叫采用电子探针分析了包埋料组成成分在铸钛表面的扩散情况，认为尖晶石在包埋料中十分稳定且并不影响反应层结构。1998年RussellR．Wang“们通过涂布2102或者Y203保护涂料可以降低陶瓷材料与钛合金的反应。从而改善钛铸件的表面质量。1997年第四军医大学骆小平“1采用锆英石加氧化铝作内包埋，磷酸盐作外包埋制作出的冠桥及支架有较好的适合性。同年，张建中【12)通过调节石英粒度，采用高温焙烧、低温铸造的方法，减少纯钛与包埋料之间的反应，调节硅溶胶第一章绪论的浓度控制包埋料膨胀量等途径，将磷酸盐系包埋料的铸造精度又提高了一步，但未对界面反应状况进行报道。1

5、998年，哈尔滨工业大学蒋海燕“71借助电子扫描显微镜、显微硬度计对钛与陶瓷材料高温反应后的形貌、反应层厚度进行分析测量，认为对钛高温稳定性增强的顺序为MgO、Zr02(CaO稳定)、Zr02(Y203稳定)、TiC。国内外对于包埋料的研究在90年代发展很快。～些发达国家如日、德、美等国的铸钛机和铸钛专用包埋料已形成商品系列，钛制义齿也广泛应用于临床。我国近两年对于口腔铸钛的研究发展也很快。1995年，由第四军医大学与洛阳涧西轻工通用机械厂合作研制出首台国产铸钛机，并同时研制出相应的铸钛专用包埋料。此国产铸钛机据报导有很好的铸造成功率，但专用包埋料的精度较低，满足不了临床

6、固定修复的要求。国内其他单位对于包埋料的研究也还处于实验阶段。真正研制出理想的国产口腔铸钛专用包埋料，使钛铸件的精度和表面质量都符合临床的要求，还需要深入研究。1．2．2铸模温度对铸件质量的影响铸模温度是影响钛铸件质量的重要因素之一。对于铸模温度的研究，国内外也做了很多工作。小田璺(41研究了铸模温度与铸件内部气孔之间的关系，认为铸模温度是产生钛铸件内部气孔的重要原因。郭天文[1】等在不同铸模温度条件下，研究钛铸件的抗拉强度规律、显微硬度变化和硬化层厚度。认为：随着铸模温度的升高，钛铸件的抗拉强度、屈服强度增加而延伸率降低。钛表面硬化层、污染层增厚。张建中“们通过铸件断面

7、SEM照片和硅元素分析，证明：包埋料与熔钛的反应及铸件表面圃溶层厚度，室温铸造要低于300℃铸造。虽然铸模温度与铸件质量的规律比较容易找到，但对不同的包埋材料，其适宜的铸模温度并不相同。如何将铸模温度与铸件质量的规律应用于不同的包埋料，还需要更深入的实验研究。1．2．3铸道工艺对钛铸件质量的影响铸道工艺设计对铸件质量也有着举足轻重的作用。赵云风[81研究了单内、双内铸道对三单位双端固定桥铸造精度的影响。认为安插双内铸道的固定桥的精度和适合性较安插单内铸道者好。黑岩昭弘【51研究了5种不同直径的、两种长度的铸道对钛可铸性能的影响