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      鎳鉻合金表面鉬粉等離子噴涂涂層耐磨性能的研究

      2013-03-03 02:33:32劉江偉侯曉薇
      關(guān)鍵詞:鉬粉鎳鉻等離子

      劉江偉,馬 超,侯曉薇

      (河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院口腔科,河北石家莊 050051)

      鎳鉻合金表面鉬粉等離子噴涂涂層耐磨性能的研究

      劉江偉,馬 超,侯曉薇*

      (河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院口腔科,河北石家莊 050051)

      目的應(yīng)用新型的合金表面處理方法——等離子噴涂技術(shù),進(jìn)行鎳鉻合金表面鉬粉噴涂,檢測(cè)涂層耐磨性能,探索鎳鉻合金性能改良的方法與手段。方法將18個(gè)鎳鉻合金鑄件隨機(jī)分為等離子噴涂實(shí)驗(yàn)組及不做任何處理的對(duì)照組,每組9個(gè)鑄件。通過(guò)磨損實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)涂層的耐磨性能,并對(duì)磨損后的實(shí)驗(yàn)組鑄件進(jìn)行掃描電鏡觀察。結(jié)果實(shí)驗(yàn)組失質(zhì)量為(0.101±0.028)g,對(duì)照組為(0.212±0.045)g,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。結(jié)論鎳鉻合金表面等離子噴涂鉬粉處理后,涂層的耐磨性能大于未經(jīng)處理的鎳鉻合金。

      牙修復(fù)體;鉻合金;鉬

      鎳鉻合金是早期應(yīng)用于口腔的非貴金屬材料,具有良好的金屬機(jī)械性能,低廉的價(jià)格,良好的金瓷結(jié)合強(qiáng)度,在口腔修復(fù)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,至今已有幾十年的歷史。但是鎳鉻合金作為牙科修復(fù)材料在口腔中性能的不穩(wěn)定性正在受到越來(lái)越多的質(zhì)疑。鎳鉻合金在口腔環(huán)境中金屬離子析出[1]引起的變態(tài)反應(yīng)、牙齦充血水腫、牙齦染色等使得鎳鉻合金的使用受到很大限制,甚至棄用。因?yàn)橘F金屬合金高昂的價(jià)格使得鎳鉻合金目前在我國(guó)經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)的使用仍然有很大的市場(chǎng),我們?cè)噲D尋找一種新的簡(jiǎn)易處理方法和材料來(lái)改善鎳鉻合金的表面性能,使其能成為安全可用的牙科修復(fù)材料。有研究[2]表明鎳鉻合金中鉬的含量對(duì)鎳離子的釋放有很大的影響,增加鉬元素的含量將減少合金中鎳離子的釋放量。本實(shí)驗(yàn)采用等離子噴涂技術(shù),在鎳鉻合金表面形成一新的涂層——鉬粉涂層,測(cè)試金屬表面耐磨性,旨在為鎳鉻合金表面性能改良及應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 材料與設(shè)備:鎳鉻合金(上海常平公司),鉬粉(北京興榮源科技有限公司),純氧化鋁(50#),天然石英砂(60#)ZB-80型等離子噴涂設(shè)備(北京航天振邦有限公司),射吸式噴砂系統(tǒng)(由LD36冷凍式壓縮氣體干燥器、LU22-8螺桿式空氣壓縮機(jī)、過(guò)濾器、儲(chǔ)氣罐、噴槍、噴砂柜組成),MLD-10型動(dòng)載磨料磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)(宣化材料試驗(yàn)機(jī)廠),AN0642型電子天平(上海民僑精密科學(xué)儀器有限公司),101-2型電熱鼓風(fēng)干燥箱。

      1.2 實(shí)驗(yàn)方法

      1.2.1 鎳鉻合金鑄件制備:根據(jù)GB 8641-1988標(biāo)準(zhǔn),采用失蠟法制備10mm×10mm×25mm的磨損實(shí)驗(yàn)用鎳鉻合金鑄件試樣18個(gè),將18個(gè)鎳鉻合金鑄件隨機(jī)分為等離子噴涂實(shí)驗(yàn)組及不做任何處理的對(duì)照組,每組9個(gè)鑄件。然后根據(jù)等離子噴涂技術(shù)在實(shí)驗(yàn)組端面進(jìn)行鉬粉的等離子噴涂,使涂層厚度保持在0.4mm。對(duì)照組為相同規(guī)格的鎳鉻合金試樣,不做其他任何處理。

      1.2.2 材料和參數(shù):橡膠輪(氯丁橡膠),磨粒(60#天然石英砂),輪緣線速度(140m/min),摩擦行程(1 000轉(zhuǎn)),載荷(130N)。

      1.2.3 耐磨實(shí)驗(yàn):用AN0642型電子天平測(cè)量出試樣在實(shí)驗(yàn)前的質(zhì)量(精確到0.000 1g),然后將試樣安放在MLD-10型動(dòng)載磨料磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)上使試樣的涂層面借助杠桿系統(tǒng)以一定的壓力與橡膠輪接觸,在漏斗中加入60#天然石英砂,按照上述實(shí)驗(yàn)參數(shù)使磨料以固定速度落到旋轉(zhuǎn)的磨輪與試樣之間,保證橡膠輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磨粒的流動(dòng)方向一致,在此過(guò)程中密切觀察漏斗中磨粒的量,避免發(fā)生磨粒缺失而造成的影響。1h后將試樣取出,用壓縮空氣吹凈試樣表面的殘余磨料,用AN0642型電子天平測(cè)量試樣實(shí)驗(yàn)完成后的質(zhì)量(精確到0.000 1g),測(cè)定試樣的失質(zhì)量,以此評(píng)價(jià)涂層的耐磨性能。

      1.2.4 電鏡掃描:對(duì)磨損實(shí)驗(yàn)后的實(shí)驗(yàn)組鑄件進(jìn)行掃描電鏡觀察。

      2 結(jié)果

      實(shí)驗(yàn)組磨損前質(zhì)量為(22.027±0.039)g,磨損后質(zhì)量為(21.920±0.055)g,損失質(zhì)量為(0.101± 0.028)g;對(duì)照組磨損前質(zhì)量為(21.678±0.196)g,磨損后質(zhì)量為(21.466±0.192)g,損失質(zhì)量為(0.212±0.045)g。2組損失質(zhì)量比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

      電鏡圖片顯示涂層表面有斑狀磨損,且可發(fā)現(xiàn)有凹坑及切削形成的較淺溝壑,以及一些層狀物。所有實(shí)驗(yàn)樣本未發(fā)現(xiàn)涂層磨穿現(xiàn)象。見(jiàn)圖1。

      圖1 涂層磨損后的掃描電鏡圖

      3 討論

      3.1 牙科用鎳鉻合金:用于口腔內(nèi)的金屬材料在擁有其基本特性外必須滿足一定的要求,生物相容性好,抗腐蝕性好,與牙釉質(zhì)相近的硬度,易加工、易成型、易焊接,有很好的色澤優(yōu)勢(shì),而且在口腔長(zhǎng)期存在下不易變色,原料成本適當(dāng)。鎳鉻合金具有較大的彈性模量,在同等應(yīng)力的作用下,鎳鉻合金產(chǎn)生的形變小,所以其制作的金屬內(nèi)冠可以相應(yīng)的很薄,這樣可以減少牙體的磨除量;鎳鉻合金的金瓷結(jié)合性能比其他材料(鈷鉻合金、貴金屬合金、鈦合金以及純鈦)更優(yōu)良,能夠更好地滿足烤瓷熔附金屬全冠的需要;而且鎳鉻合金相對(duì)貴金屬合金等而言造價(jià)更低,能滿足大多數(shù)患者的承受能力,所以鎳鉻合金作為口腔修復(fù)材料在目前還有一定的市場(chǎng)。但隨著鎳鉻合金在臨床的應(yīng)用,出現(xiàn)的問(wèn)題也越來(lái)越多,如過(guò)敏、牙齦著色、牙周組織炎癥、黏膜疾病等局部問(wèn)題。因此,尋找一種簡(jiǎn)便易行,成本低的鎳鉻合金表面性能改良方法,避免離子析出,加強(qiáng)合金穩(wěn)定性,將會(huì)使其應(yīng)用更加安全與可靠。

      3.2 等離子噴涂[3]

      3.2.1 噴涂技術(shù)原理:將粉末送入惰性氣體(氮?dú)猓╇婋x所產(chǎn)生的高溫等離子弧中(溫度達(dá)100 000℃以上)熔化后,高速(487m/s)噴射到預(yù)先處理好的試件表面上形成涂層。用此噴涂技術(shù)形成的表面涂層結(jié)構(gòu)細(xì)密,其氧化物含量和孔隙率較低,涂層與基體之間的結(jié)合形式以及涂層自身粒子間的結(jié)合形式以機(jī)械結(jié)合為主,另外還可以產(chǎn)生物理結(jié)合和冶金結(jié)合,涂層結(jié)合強(qiáng)度較高。同時(shí)噴涂設(shè)備控制精度高,可以精確控制涂層的厚度。

      3.2.2 等離子噴涂方法:結(jié)合牙科金屬修復(fù)體的特點(diǎn)與要求,本實(shí)驗(yàn)在在噴涂前進(jìn)行表面預(yù)處理,包括表面凈化[4]、表面粗化[5],反復(fù)摸索實(shí)驗(yàn)參數(shù),以獲得理想的結(jié)合強(qiáng)度。最終實(shí)驗(yàn)選擇蒸汽法和超聲波法相結(jié)合的表面凈化方法處理試件,在如下噴砂條件下完成砂粒材質(zhì)(純氧化鋁),磨粒粒度(50#),噴嘴孔徑(7.9mm),設(shè)備類型(射吸式),噴砂壓力(0.58MPa),噴砂距離(120mm)。結(jié)果表明所有試件均獲得穩(wěn)定、良好的鉬涂層。

      3.2.3 涂層耐磨性[6]:在咀嚼過(guò)程中無(wú)論是天然牙還是修復(fù)體都不可避免的發(fā)生磨損,而且口腔是一個(gè)復(fù)雜的環(huán)境,其磨損形式有二體磨損、三體磨損、腐蝕磨損等多種,且以三體磨損形式為主,在咀嚼過(guò)程中還存在唾液這一潤(rùn)滑劑在不斷影響磨損程度。體外實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)就是如何最大程度的模擬口腔環(huán)境。本實(shí)驗(yàn)選用三體磨損形式的磨粒磨損實(shí)驗(yàn),以更好地模擬口腔內(nèi)噴涂鉬粉后涂層的耐磨性能。實(shí)驗(yàn)以天然石英砂為磨料,根據(jù)GB/T2918-1982標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度為(23±2)℃,相對(duì)濕度為44%~56%,所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組的失質(zhì)量少,且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。電鏡圖片顯示涂層表面有斑狀磨損,且可發(fā)現(xiàn)有凹坑及切削形成的較淺溝壑,以及一些層狀物,這是由于在摩擦過(guò)程中兩者間的突起部分相互轉(zhuǎn)移,受到法向力和剪切力的作用最終剝脫下來(lái),而脫落下的磨粒被壓入到新形成的凹坑中使磨損面趨于平滑,這就使得切削的溝壑較淺。這種磨損過(guò)程中的自潤(rùn)滑作用,改善了磨損時(shí)的潤(rùn)滑狀態(tài)[7],從而增強(qiáng)了涂層的耐磨性能。

      3.3 鎳鉻合金表面鉬涂層的意義:本實(shí)驗(yàn)的主要目的是探索對(duì)鎳鉻合金修復(fù)體如金屬冠、樁核的表面進(jìn)行一定的表面處理后,能否獲得理想的性能改良,以能更安全地在臨床應(yīng)用。鉬是人體必須的微量元素,存在于人體各種組織,成人體內(nèi)總量為9mg,肝、腎中含量最高。同時(shí)鉬為多種酶的組成成

      分。研究[7]表明鉬涂層耐磨性好,抗腐蝕,與基體黏接強(qiáng)度高,可在一定程度上提高材料的耐磨性能。致密性好的涂層通常有更好的磨損和腐蝕性能[8],我們利用等離子噴涂技術(shù),在鎳鉻合金表面獲得一致密的鉬涂層[7],期待其能克服鎳鉻合金自身的不穩(wěn)定性,避免鎳鉻合金中鎳離子的析出,提高生物安全性。

      本實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)表明,鎳鉻合金表面利用等離子噴涂技術(shù)形成的鉬涂層能夠有效地增加鎳鉻合金的耐磨性,理論上可以應(yīng)用于口腔醫(yī)用材料的表面處理,具有良好的應(yīng)用前景。

      涂層性能包括涂層自身性能及涂層與基體之間的性能,不同用途的涂層要求的性能也不盡相同,如結(jié)合強(qiáng)度、耐磨性、耐腐蝕程度、金瓷結(jié)合情況等,本實(shí)驗(yàn)只是探索了涂層性能中的一個(gè)方面,實(shí)際應(yīng)用還需要進(jìn)一步和更全面的研究。

      [1] 馬騫,吳鳳鳴.鉻合金烤瓷冠修復(fù)后的離子析出狀況及研究方法[J].口腔醫(yī)學(xué),2009,29(7):380-382.

      [2] JONES SB,TAYLOR RL,COLLIGON JS,et al.Effect of element concentration on nickel release form dental alloysusing a novel ion beam method[J].Dent Mater,2010,26(3):249-256.

      [3] 解路,熊翔,王躍明,等.熱等靜壓對(duì)等離子噴涂成形制備鉬制品的影響[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2011,42(10):3009-3014.

      [4] 高翠瑩.金屬噴涂及表面處理的幾個(gè)有效措施[J].科技與生活,2011,4(16):153-154.

      [5] 鄧宇,余圣甫,黃林兵,等.基體表面粗化對(duì)電弧噴涂涂層組織及性能的影響[J].廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào),2011,21(4):24-27.

      [6] 胡欣,張潔,梁春永,等.載荷變化對(duì)口腔修復(fù)用純鈦摩擦磨損性能的影響[J].中華口腔醫(yī)學(xué)研究雜志,2009,3(2):35-37.

      [7] 馬寶平.超微碳化鉬粉體的制備及其形成涂層的磨損性能研究[J].金屬材料與冶金工程,2010,38(2):3-7.

      [8] 唐家偉,謝淑蘭,潘鑫,等.離子噴涂涂層的研究進(jìn)展[J].熱噴涂技術(shù),2011,3(2):35-39.

      (本文編輯:趙麗潔)

      R783.1

      B

      1007-3205(2013)01-0077-03

      2012-05-21;

      2012-06-12

      劉江偉(1986-),男,河北平山人,河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院醫(yī)學(xué)碩士研究生,從事口腔修復(fù)研究。

      *通訊作者。E-mail:471368205@qq.com

      10.3969/j.issn.1007-3205.2013.01.032

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