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钛合金的表表处置技术

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钛在高温下易于与空气中的O、H、N等元素及包埋猜中的Si、Al、Mg等元素产生反映,在铸件表表形成表表传染层,使其良好的理化机能变差,硬度增长、塑性、弹性降低,脆性增长。

钛的密度幼,故钛液流动时惯性幼,熔钛流动性差以至铸流率低。铸造温杜纂铸型温差(300℃)较大,冷却快,铸造在;ば钥掌薪,钛铸件表表和内部未免有气孔等缺点出现,对铸件的质量影响很大。

因而,钛铸件的表表处置与其它牙用合金相比显得更为沉要,由于钛的怪异的理化机能,如导热系数幼、表表硬度、及弹性模量低,粘性大,电导率低、易氧化等,这对钛的表表处置带来了很大的难度,选取通例的表表处置步骤很难达到梦想的成效。必须选取特殊的加工步骤和操作伎俩。

铸件的后期表表处置不仅是为了得到滑润光亮的表表,削减食品及菌斑等的积累和粘附,维持患者的正常的口腔微生态的平衡,同时也增长了义齿的美感;更沉要的是通过这些表表处置和改性过程,改善铸件的表表性状和适合性,提高义齿的耐磨、耐蚀和抗应力委顿等理化个性。

一、 表表反映层的去除

表表反映层是影响钛铸件理化机能的重要成分,在钛铸件研磨抛光前,必须达到齐全去除表表传染层,能力达到中意的抛光成效。通过喷砂后酸洗的步骤可齐全去除钛的表表反映层。  1. 喷砂: 钛铸件的喷砂处置通常选用白刚玉粗喷较好,喷砂的压力要比非贵金属者较幼,通常节造在0.45Mpa以下。由于,喷射压力过大时,砂粒冲击钛表表产生强烈火花,温度升高可与钛表表产生反映,形成二次传染,影响表表质量。功夫为15~30秒,仅去除铸件表表的粘砂、表表烧结层和部门和氧化层即可。其余的表表反映层结构宜选取化学酸洗的步骤急剧去除。  2. 酸洗: 酸洗可能急剧齐全去除表表反映层,而表表不会产生其他元素的传染。HF—HCl系和HF—HNO3系酸洗液都可用于钛的酸洗,但HF—HCl系酸洗液吸氢量较大,而HF—HNO3系酸洗液吸氢量幼,可节造HNO3的浓度削减吸氢,并可对表表进行光亮处置,通常HF的浓度在3%~5%左右,HNO3的浓度在15%~30%左右为宜。

二、铸造缺点的处置

内部气孔和缩孔内部缺点:可等热静压技术(hot isostatic pressing)去除, 但对义齿的精度会产生影响,最好用X线探伤后,表表磨除露出气孔,用激光补焊。表表气孔缺点可直接用激光部门焊接建补。

三、研磨与抛光

1、 机械研磨: 钛的化学反映性高,导热系数低,粘性大,机械研磨研削比低,且易于磨料磨具产生反映,通常磨料不宜用于钛的研磨与抛光,最好选取导热性好的超硬磨料,如金刚石、立方氮化硼等,抛光线速度通常为900~1800m/min.为宜,不然,钛表表易产生研削烧伤和微裂纹。

2、 超声波研磨: 通过超声抖擞为用,使磨头和被研磨面间的磨粒与被研磨面产生相对活动而达到研磨、抛光的主张。其利益在于通例旋转工具研磨不到的沟、窝和狭幼部位变得容易了,但较大的铸件研磨成效还不能令人中意。

3、电解机械复合研磨: 选取导电磨具,在磨具与研磨面之间施加电解液和电压,通过机械和电化学抛光的共同作用下,降低表表粗糙度提高表表光泽度。电解液为0.9NaCl,电压为5v,转速为3000rpm/min.,此步骤只能研磨平面,对复杂的义齿支架的研磨还处于钻研阶段。

4、桶研磨:利用研磨桶的公转与自转所产生的离心力,使桶内的义齿与磨料相对摩擦活动而起到降低表表粗糙度的研磨主张。研磨自动化、效能高,但只能降低表表粗糙度而不能提高表表光泽度,研磨的精度较差,可用与义齿精抛光前的去毛刺和粗研磨。

5、化学抛光:化学抛光是通过金属在化学介质中的氧化还原反映而达到整平抛光的主张。其利益是化学抛光与金属的硬度、抛光面积与结构状态无关,凡与抛光液接触的部位均被抛光,不须特殊复杂设备,操作轻便,较适合于复杂结构钛义齿支架的抛光。但化学抛光的工艺参数较难节造,要求在不影响义齿精度的情况下可能对义齿有优良的抛光成效。较好迪胙化学抛光液是HF和HNO3 按肯定比例配造,HF是还原剂,能溶化钛金属,起到整平作用,浓度<10%, HNO3起氧化作用,预防钛的溶化过度和吸氢,同时可产生光亮作用。钛抛光液要求浓度高,温度低,抛光功夫短(1~2min.)。

6、电解抛光:又称为电化学抛光或者阳极溶化抛光,由于钛的电导率较低,氧化机能极强,选取有水酸性电解液如HF&mdash;H3PO4、HF&mdash;H2SO系电解液对钛险些不能抛光,施加表电压后,钛阳极立刻产生氧化,而使阳极溶化不能进行。但选取无水氯化物电解液在低电压下,对钛有优良的抛光成效,幼型试件可得到镜面抛光,但对于复杂建复体仍不能达到齐全抛光的主张,也许选取扭转阴极状态和附加阴极的步骤能解决这一难题,还有待于进一步钻研。

四、钛的表表改性

1、 氮化:选取等离子体渗氮、多弧离子镀、离子注入和激光氮化的等化学热处置技术, 在钛义齿表表形成金黄色TiN渗镀层,从而提高钛的耐磨性、耐侵蚀性和耐委顿性。但技术复杂,设备昂贵,用于钛义齿的表表改性很难达到临床实用化。

2、阳极氧化:钛的阳极氧化技术较为容易,在一些氧化性介质中,表加电压的作用下,钛阳极可形成较厚的氧化膜,从而提高其耐侵蚀性和耐磨性和耐候性。阳极氧化的电解液通常选取H2SO4、H3PO4和有机酸水溶液。

3、大气氧化:钛在高温大气中可形成较厚牢固的无水氧化膜,对钛的全面侵蚀、间隙侵蚀都有效,步骤比力轻便。

五、 着色

为了增长钛义齿的美赣注预防钛义齿在天然前提下的持续氧化的变色,可选取表表氮化处置、大气氧化和阳极氧化法表表着色处置,使表表形成淡黄色或金黄色,提高钛义齿的美感。阳极氧化法利用钛的氧化膜对光的过问作用,天然发色,可通过扭转槽电压在钛表表形成多彩的色彩。

六、 其他表表处置

1、表表粗化:为了提高钛与饰面树脂的粘结机能,必须对钛表表进行粗化处置,提高其粘结面积。临床上常选取喷砂粗化处置,但喷砂会造成钛表表的氧化铝的传染,我们选取草酸刻蚀的步骤,得到优良的粗化成效,刻蚀1h表表粗糙度(Ra)可达到1.50&plusmn;0.30&mu;m,刻蚀2h Ra为2.99&plusmn;0.57&mu;m,比单独喷砂的Ra(1.42&plusmn;0.14&mu;m)提高一倍多,其粘结强度提高了30%。

2、抗高温氧化的表表处置:为了预防钛在高温下的急剧氧化,在钛表表形成钛硅化合物脊铝化合物,可预防钛在700℃以上温度下的氧化。这种表表处置对钛的高温氧化极度有效,也许钛表表涂覆这类化合物,对钛瓷结合有利,仍须进一步钻研。

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