牙科激光焊钛的应用基础研究

牙科激光焊钛的应用基础研究

卢军霞[1]1998年在《牙科激光焊钛的应用基础研究》文中研究表明为探讨牙科激光焊钛的性能和临床应用可适性,本文利用国产Nd∶YAG激光焊接机焊接钛及钛合金,并对其性能作一系列研究。 1.牙科激光焊钛机械性能的研究 (1)牙科激光焊钛机械性能的研究 为探讨牙科激光焊钛的最佳条件及焊接后的性能,采用国产Nd∶YAG激光器在灯电压为550V,600V,650V,700V,750V,800V条件下分别焊接纯钛和Ti—6Al—4V,利用Instron拉伸实验机测定其拉伸负荷、屈服负荷、伸长量,将断口作扫描电镜分析,测定焊接区的维氏显微硬度,并与未焊接组对比。结果发现:同等条件下,Ti—6Al—4V的拉伸负荷大于纯钛,灯电压为700V焊接时,纯钛的拉伸负荷与原材料无显著区别;灯电压为750V时,纯钛的拉伸负荷和Ti—6Al—4V的拉伸负荷和屈服负荷与原材料无明显区别,纯钛的屈服负荷大于原材料,与原材料相比,焊接后材料的伸长量均降低,焊接区的显微硬度略有提高,随灯电压的增大,激光功率的提高,热影响区增大,但不超过1mm。断口扫描电镜显示,试件周围被焊接,中央未焊。灯电压为700—750V时,焊接的深度约为0.7—1.0mm,显示有一定塑性,未发现气孔或其它缺陷。结果提示:激光焊接热影响区小,穿透力强;激光焊接的强度与材料、电压以及材料和电压的结合均有关系;本实验条件下,当灯电压为700—750V时TA2的焊接接头强度可达到母材,灯电压为750V时,Ti—6Al—4V的焊接接头机械强度与母材相当。 (2)激光焊、脉冲氩弧焊、电子束焊焊钛机械性能的比较 比较激光焊、电子束焊、脉冲氩弧焊焊接钛的机械性能,寻求一种高质量的牙科焊钛方式。采用Instron万能拉伸实验机测试焊接区的拉伸负荷、屈服负荷,计算伸长量,用扫描电子显微镜观察断口情况;用金相显微镜观察焊接区的金相变化;并测量焊接区的显微硬度。结果表明激光焊纯钛和Ti—6Al—4V的拉伸负荷与脉冲氩弧焊、电子束焊及原材料无明显区别。激光焊接区的显微硬度及热影响区最小,脉冲氩弧焊的显微硬度及热影响区最大。结论:激

朱娟芳[2]2004年在《钛激光焊接的临床应用基础研究》文中研究表明[背景和目的] 钛及钛合金在口腔临床的应用越来越广泛,作为一种经济的生物材料,钛及钛合金有取代可摘局部义齿和固定义齿常用合金的趋势。由于钛及钛合金具有弹性模量低、热导性低、延展性好、密度小、硬度适当等优良的机械性能和卓越的生物相容性、耐腐蚀性以及低廉的价格,因此,使钛及钛合金更适合于牙科修复。近年来,在口腔修复领域,钛及钛合金主要用于可摘局部义齿支架、全口义齿、种植义齿、固定冠桥修复。随着钛在多单位固定桥中应用的增多,需要一种方法将一个修复体中的两个或多个单位连接起来,以减少铸造过程中产生的收缩和变形。钛及钛合金化学性质活泼,在高温下易于和氧、氢、氮发生化学反应,从而导致其成分和机械性能的改变。激光焊接是目前焊钛最好的也是最常用的方法。因此,研究激光焊接对钛性能的影响具有重要的临床意义。 [方法] 本试验主要通过如下实验方法一三点弯曲实验、拉伸实验、显微硬度测量、电子扫描电镜分析、金相学分析、X衍射能谱分析等方法,研究了激光焊接技术对钛性能和低温瓷与钛的结合强度的影响。实验分为3个部分:第一部分是研究激光焊接时不同焊接间距对钛铸件性能的影响;第二部分是研究激光焊接技术对钛铸件的耐应力腐蚀性能的影响;第三部分是研究激光焊接对钛铸件和钛专用瓷结合强度的影响。 [结果] 1 焊接间距分别为0mm、0.25mm、0.5mm、1mm时,各组焊件的抗张强度(677.92郑州大学20()4届硕士研究生毕业论文钦激光焊接的临床应用基础研究士79.78 MPa、605.00士68.23 MPa、619.65士44.35 MPa、632.95士87 MPa)与母材(593.19士42.52 MPa)相比无差别(P>0.05)。断口扫描电镜观察显示断口有一定的塑性,未发现气孔和焊接缺陷。金相分析显示焊区和母材之间分界明显,无明显的热影响区,激光焊接区为细小的针状马氏体结构。各组的显微硬度值变化一致:试件焊缝中央的显微硬度值最大,向两侧逐渐降低,显微硬度增加的范围大约为lmm。 2应力腐蚀试验以后,激光焊接钦试件表面无变色,扫描电镜观察无腐蚀裂纹及腐蚀产物,实验组抗张强度(657.06士54.04 MPa)与对照组(609.81士37.24 MPa)相比无明显区别(P>0.05)。 3断口扫描电镜观察显示激光焊接钦一瓷结合面(实验组)和对照组均有不规则的突起,金属表面表现良好的润湿性,瓷层内没有发现裂纹。X衍射能谱分析发现在界面区可见Ti元素从钦金属向瓷层内扩散,Si、K、Na、Al、Sn等元素从瓷中向钦金属扩散。扩散带宽度大约为10.6腼。激光焊接钦一瓷的结合强度(46.33士O.97MPa、)与对照组的结合强度(40.71士0.93 MPa)无差别(P>0.05)。[结论〕 1不同的焊接间距不影响激光焊接钦试样的性能。临床上应用激光焊接制作修复体,焊接间距小于lmm时,不同的焊接间距不影响焊件的机械性能。焊接间距大于0.smm时,临床操作难度增大。 2激光焊接钦试件具有良好的耐应力腐蚀性能。 3激光焊接不影响钦铸件与瓷的结合强度,结合方式也没有发生改变。

姜志清[3]2003年在《激光焊接不同牙科合金的机械性能及激光焊接式衔铁性能的比较研究》文中进行了进一步梳理磁性附着体因为具有固位力持久、可靠、侧向力小、对就位道要求不严格等优点,在口腔修复领域日益受到重视并广泛应用。磁性附着体分为永磁体和衔铁两部分。衔铁的性能直接关系到磁性附着体的固位效果。铸接式衔铁是临床应用磁性附着体的常用形式,但铸造高温对衔铁性能的影响已得到公认。为了探讨更好的衔铁处理方式,本研究引入了先进的激光焊接技术,从两方面探讨了激光焊接式衔铁的可行性。 为了探讨激光焊接软磁合金与钴铬合金、软磁合金与镍铬合金的机械性能能否满足口腔修复要求,实验设计标准的以上合金的拉伸试件。软磁合金的拉伸试件为铁铬钼合金的车加工试件6只,从中部截断成12只待焊试件。然后以硅橡胶取该试件印模,常规包埋铸造钴铬合金、镍铬合金试件,分别精选出无缺陷试件18只与6只。采用国产Nd:YAG程控激光焊接机焊接软磁合金与钴铬合金、软磁合金与镍铬合金各6对,6对钴铬合金焊接后作为对照组。利用Instron万能拉伸试验机测试所得试件的拉伸负荷、0.2%屈服负荷,用扫描电镜分析断裂口性状。经小样本统计处理和比较分析,表明激光焊接软磁合金与钴铬合金、软磁合金与镍铬合金的拉伸强度、0.2%屈服强度与激光焊接钴铬合金无差别。扫描电镜下,激光焊接软磁合金与镍铬合金宏观呈韧性断裂,微观中部呈大而深的韧窝,周围韧窝小而密;激光焊接软磁合金与钴铬合金宏观呈韧性—解理混合型断裂,微观韧性局部呈较大较深的韧窝,准解理细部呈方向性细小平面;激光焊接钴铬合金宏观呈准解理断裂,微观 第四军医大学硕士学位论文一细部呈方向性明显的纤维状排列。结果表明激光焊接铁铬铝合金与镍铬合金韧性好,而焊接钻铬合金韧性差,激光焊接铁铬铝合金与钻铬合金韧性介于二者之间。 在此基础上,采用国产Z-3型成品街铁加工制作激光焊接式衔铁、铸接式衔铁,以未处理Z-3型成品街铁为对照。对激光焊接式衔铁、铸接式衔铁及成品衔铁的表面性状进行分析,并比较应用三种不同处理方式衔铁的磁性附着体的固位力大小。实验中采用常规铸接衔铁方法,将带有固位柄的衔铁置于根帽蜡型中,常规包埋,钻铬合金铸造。激光焊接式衔铁根帽制作相同,在铸造前取下衔铁,铸造后按激光焊接要求将衔铁焊接于根帽内成封闭的一周c两组衔铁各6只,在粗糙度仪下测试表面光滑度,并与未处理成品衔铁表面光滑度进行比较。利用Instron万能拉伸试验机分别测试应用不同处理衔铁的三组磁性附着体固位力,进行统计分析c结果显示,激光焊接式衔铁表 面光滑度与成品衔铁表面光滑度无差别,均为0二级,但铸接式衔铁表面有明显点状缺陷,不能进人分级,过滤掉点状缺陷的其它区域表面光滑度为0.4 级。激光焊接组磁性附着体的固位力与铸接组磁性附着体的固位力无统计学 差别,略低于成品衔铁组。 综上所述,可以得出以下结论: 1.激光焊接软磁合金与钻铬合金、软磁合金与镍铬合金的机械性能能够满足临床要求; 2.激光焊接式衔铁的表面性状优于铸接式衔铁; 3.应用激光焊接式衔铁的磁性附着体固位力达到临床要求,激光焊接式衔铁可以作为临床应用磁性附着体的一种衔铁处理方式。

卢军霞, 郭天文, 王宝成, 焦登宝[4]1998年在《激光焊、脉冲氩弧焊、电子束焊焊接钛材机械性能的比较》文中研究表明目的:比较激光焊、电子束焊、脉冲氩弧焊焊接钛的机械性能,寻求一种高质量的牙科焊钛方式。方法:采用Instron万能拉伸实验机测试焊接区的拉伸负荷、屈服负荷,计算伸长量,用扫描电子显微镜观察断口情况,用金相显微镜观察焊接区的金相变化,并测量焊接区的显微硬度。结果:激光焊钛的拉伸负荷与电子束焊、脉冲氩弧焊无明显区别;激光焊Ti-6A1-4V的拉伸负荷与脉冲氩弧焊、电子束焊及原材料无明显区别。激光焊接区的显微硬度及热影响区最小,脉冲氩弧焊的显微硬度及热影响区最大。结论:激光焊接较脉冲氩弧焊及电子束焊更适用于牙科焊接钛。

卢军霞[5]1998年在《牙科钛材的焊接》文中认为钛及钛合金具有良好的生物学相容性,优良的综合物理—机械性能,因此在牙科领域有广阔的发展前景.自从1965年Brane-mark将纯钛种植体应用于牙科取得突破性的成功以来,钛冠桥、支架等也相继应用于临床.制作钛修复体的基本方法概括起来有三种:(1)机床加工,电火花蚀刻;(2)将钛板机械加工成几部分,然后焊接起来形成种植固定义齿的支架;(3)失蜡铸造技术,冠、嵌体、桩、固定桥和活动义齿均可以由这种方法制作.新兴的CAD/CAM系统(An-dersson et al,1989)也逐渐开始在牙科领域应用.这些制作方式大多不能制作复杂的修复体,失蜡铸造法虽然可以制作略为复杂的修复体,但尚不成熟,如表面污染、脆性、铸造精度等尚未真正解决.为了提高钛修复体的质量,用合适的钛焊接方式,完成高质量的焊接就显得尤为重要.

徐晶, 吴凤鸣, 庞敏, 袁秀祥, 景建龙[6]2007年在《微束等离子氩弧焊及激光焊焊接牙科纯钛机械性能比较》文中研究表明目的:比较微束等离子氩弧焊及激光焊接牙科纯钛的机械性能,为微束等离子氩弧焊接纯钛在临床应用提供依据。方法:采用万能试验机测试焊接区的拉伸强度,金相显微镜观察焊接区的金相变化,并测量焊接区的显微硬度。X射线能谱仪测定焊缝区元素组成。结果:等离子氩弧焊接纯钛拉伸强度高于激光焊接,且焊缝显微硬度值与母材接近。两类焊缝均不改变元素的化学组成。结论:微束等离子氩弧焊接纯钛的机械性能优于激光焊接,用于牙科焊接,符合临床需要。

沈赟[7]2012年在《口腔修复激光焊接的研究进展》文中认为激光焊接以其精准、高效、操作简便、热影响区小等优点,在口腔修复中的应用越来越广,围绕其展开的研究和临床技工操作也为很多学者所青眯。本文就激光焊接的应用、优点、激光焊接对不同金属的应用情况等进行综述。

参考文献:

[1]. 牙科激光焊钛的应用基础研究[D]. 卢军霞. 第四军医大学. 1998

[2]. 钛激光焊接的临床应用基础研究[D]. 朱娟芳. 郑州大学. 2004

[3]. 激光焊接不同牙科合金的机械性能及激光焊接式衔铁性能的比较研究[D]. 姜志清. 中国人民解放军第四军医大学. 2003

[4]. 激光焊、脉冲氩弧焊、电子束焊焊接钛材机械性能的比较[J]. 卢军霞, 郭天文, 王宝成, 焦登宝. 实用口腔医学杂志. 1998

[5]. 牙科钛材的焊接[J]. 卢军霞. 口腔材料器械杂志. 1998

[6]. 微束等离子氩弧焊及激光焊焊接牙科纯钛机械性能比较[J]. 徐晶, 吴凤鸣, 庞敏, 袁秀祥, 景建龙. 南京医科大学学报(自然科学版). 2007

[7]. 口腔修复激光焊接的研究进展[J]. 沈赟. 中国卫生产业. 2012

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