鈷鉻合金及純鈦鑄造卡環(huán)疲勞性能比較研究

魏小濱

【摘 要】目的：比較分析鈷鉻合金及純鈦鑄造卡環(huán)疲勞性能。方法：采用兩種鈷鉻合金Vera PDS、Vitallium2000與純鈦，分別鑄造直型卡環(huán)10個(gè)。以彎曲位移劃分為0.25mm組和0.50mm兩組，每組有5個(gè)試件。使用萬(wàn)能材料測(cè)試機(jī)來(lái)測(cè)試兩種材料的疲勞性能，自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)。結(jié)果：0.25mm的彎曲位移下，三種金屬材料鑄造卡環(huán)的初始載荷差異顯著，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;Vera PDS的循環(huán)次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他兩種材料，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。0.50mm的彎曲位移下，Vera PDS卡環(huán)、Vitallium2000卡環(huán)的初始載荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于純鈦卡環(huán)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;循環(huán)次數(shù)方面，純鈦卡環(huán)循環(huán)次數(shù)小于Vera PDS卡環(huán)、Vitallium2000卡環(huán)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論：采用Vera PDS鈷鉻合金鑄造的卡環(huán)性能良好，疲勞壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于純鈦鑄造的卡環(huán)以及Vitallium2000鑄造的卡環(huán)，值得廣泛推廣應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】Vera PDS鈷鉻合金;Vitallium2000鈷鉻合金;鑄造卡環(huán);純鈦;疲勞性能

【中圖分類(lèi)號(hào)】R783.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1002-8714（2020）04-0157-01

卡環(huán)是局部義齒摘取的固位體，發(fā)揮金屬?gòu)椥源偈箍ū奂膺M(jìn)入到基牙倒凹區(qū)，可以起到固定作用。臨床上，卡環(huán)疲勞性能高低，很大程度上決定了可摘局部義齒使用性能和使用壽命[1]。通常情況下，鈷鉻合金卡環(huán)鑄造難度大，要求有0.25mm倒凹深度，可以更好的滿足臨床固位需要。純鈦卡環(huán)則由0.50m的倒凹深度。具體選擇，需要綜合考量基牙條件和美觀度，開(kāi)環(huán)進(jìn)入更深倒凹，保證卡環(huán)穩(wěn)定。本文探究?jī)煞N鈷鉻合金Vera PDS、Vitallium2000與純鈦，鑄造的卡環(huán)疲勞性能，以便于為后續(xù)臨床提供參考依據(jù)，依據(jù)不同基牙條件，選擇合適的材料來(lái)鑄造卡環(huán)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

采用兩種鈷鉻合金Vera PDS、Vitallium2000與純鈦，分別鑄造直型卡環(huán)10個(gè)。

1.2 方法

（1）試件的制作和分組。制作試件熔模30個(gè)，將其劃分為三組，每組試件10個(gè)。結(jié)合不同鈷鉻合金材料特性，依據(jù)相應(yīng)要求來(lái)安插噴砂和鑄道。測(cè)試前，選擇放射線檢查純鈦試件特性，如果存在質(zhì)量缺陷應(yīng)及時(shí)替換新的試件。測(cè)試試件形態(tài)上保持一致，不需要試件研磨和拋光，并對(duì)試件表面氧化膜充分清理干凈。試件為半圓形，起始端粗，朝著末端變細(xì)。

（2）疲勞測(cè)試。采用位移控制彎曲疲勞測(cè)試法，測(cè)量不同材料的疲勞性能。試件在夾具上固定，借助疲勞試驗(yàn)機(jī)在卡環(huán)尖端施加交變載荷，與卡環(huán)尖端的5mm處卡環(huán)臂發(fā)生一定的彈性變形，模擬義齒摘帶中的反復(fù)變形，卡環(huán)從平面?zhèn)瘸鎮(zhèn)葟澢鶾2]。卡環(huán)尖端位移固定，倒凹深度從10個(gè)卡環(huán)中篩選5個(gè)試件，位移控制在0.25mm，剩余5個(gè)試件位移控制為0.5mm，頻率為20Hz。如果載荷衰減到最初的15%時(shí)，則表明卡環(huán)的疲勞性能失效，結(jié)束測(cè)試活動(dòng)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較分析基于SPSS15.0軟件實(shí)現(xiàn)，方差分析同一倒凹深度下不同材料的疲勞性能變化，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

0.25mm的彎曲位移下，三種金屬材料鑄造卡環(huán)的初始載荷差異顯著，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;Vera PDS的初始載荷高于Vitallium2000，純鈦鑄造卡環(huán)的初始載荷性能最小。循環(huán)次數(shù)方面，純鈦卡環(huán)與Vitallium2000卡環(huán)之間的差異不顯著，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.135）;Vera PDS的循環(huán)次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他兩種材料，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

0.50mm的彎曲位移下，Vera PDS卡環(huán)、Vitallium2000卡環(huán)的初始載荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于純鈦卡環(huán)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;循環(huán)次數(shù)方面，純鈦卡環(huán)循環(huán)次數(shù)小于Vera PDS卡環(huán)、Vitallium2000卡環(huán)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

3 討論

卡環(huán)是局部義齒摘取的固位體，發(fā)揮金屬?gòu)椥源偈箍ū奂膺M(jìn)入到基牙倒凹區(qū)，可以起到固定作用[3]。不同金屬材料鑄造的卡環(huán)疲勞性能不同，在疲勞測(cè)試中，卡環(huán)彎曲產(chǎn)生的載荷等同于對(duì)基牙的正壓力[4]。在充滿唾液的口腔中，金屬卡環(huán)和天然牙釉質(zhì)表面摩擦系數(shù)大概為0.2，Vera PDS卡環(huán)、Vitallium2000卡環(huán)可以提供大概5.89N和5.23N的固位力，更好的滿足臨床卡環(huán)固位力需求[5]。

綜上所述，相較于Vera PDS卡環(huán)、Vitallium2000卡環(huán)疲勞性能，純鈦卡環(huán)疲勞強(qiáng)度更小，臨床上制作鈦支架義齒，可以有效提升卡環(huán)的抗偏向疲勞折裂能力，規(guī)避鑄造缺陷，保證卡環(huán)質(zhì)量。

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