镍钛弓丝性能及其影响因素的研究进展
镍钛合金抗腐蚀性研究
镍钛合金抗腐蚀性研究摘要:目前在医学上广泛的使用镍钛合金,这主要是由于它有许多的优势特征,比如其形状记忆特征非常的优秀,而且具有超弹性特征。
不过其中存在的镍本身存在细胞毒性特征,导致其抗腐蚀的特征就变得非常的关键。
文章重点的分析了它的该项特性的探索措施以及镍钛合金腐蚀的电解质因素、镍钛合金表面结构对镍钛合金抗腐蚀性影响的研究进展。
关键词:镍钛合金;抗腐蚀性;氧化层最近,使用最为频繁的抗腐蚀的措施是改善其外表的构造,进而得到全新形式的氧化层。
事实证明效果非常的优秀,大大提升了其生物相容特征。
1 通过动电位测试活动来检测其抗腐蚀特征该项测试活动主要的是当金属丝出现点状或者缝隙腐蚀等现象的时候,腐蚀局限在金属电极端的实验利用它可以观察金属合金发生点状或缝隙腐蚀时的表面电流和电压变化情况。
结合对电压以及电流变动数值的分析来得出腐蚀有关的数据内容。
很多人通过此项实验来分析各种合金外表的应对措施,即机械抛光、电解法抛光、空气中热处理形成的草黄色氧化层、盐浴中热处理形成的蓝色氧化层等处理后的金属作为电极时发生点状或缝隙腐蚀时的电压和电流的变化情况,发现mp的镍钛合金活化电压最低,按照镍钛合金活化电压的高低依次为bo>cp>ep>sco>mp,腐蚀电流密度和腐蚀速率依次为cp<sco<ep<bo<mp。
通过上面的描述,我们发现机械抛光在所有的中起抗腐蚀的性能是最低的。
样品的抗腐蚀性也可用崩解电压、再钝化电压和腐蚀电压来表现。
用崩解电压和腐蚀电压解释材料的腐蚀抵抗力的标准依据有:如果电压处在上述的第一种和最后一种电压之间的时候,我们发现惰性金属属于一种静态的形式。
如果电压超过第一种数值的时候,物质就会被严重的侵蚀,而且会逐渐的形成点腐蚀的问题,假如第二种电压低于第三种的时候,我们发现氧化层受到严重的损害,而此时金属丝的状态非常的高效,而且会逐渐的发展成为点腐蚀的状态。
镍钛合金丝的特性
2007-1-23 16:56:43 【博客】【论坛】【投稿】【打印】【关闭】镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域的临床应用镍钛合金因其优越的超弹性,形状记忆功能,抗腐蚀能力,以及良好的生物相容性和减震特性,广泛地应用于口腔正畸领域。
(一) 镍钛合金的相变与性能顾名思义,镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二元合金,由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相,即奥氏体相(Austenite)和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相(奥氏体相)-R相-马氏体相。
R相是菱方形,奥氏体是温度较高(大于同样地:即奥氏体开始的温度)的时候,或者去处载荷(外力去除Deactivation)时的状态,立方体,坚硬。
形状比较稳定。
而马氏体相是温度相对较低(小于Mf:即马氏体结束的温度)或者加载(受到外力活化)时的状态,六边形,具有延展性,反复性,不太稳定,较易变形。
因此临床上确定镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义,以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗。
(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性(shape memory)形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后,将马氏体在Mf以下温度形变,经加热至Af温度以下,伴随逆相变,材料会自动恢复其在母相时的形状。
实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。
2、超弹性(superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变,在卸载时应变可自动恢复的现象。
即在母相状态下,由于外加应力的作用,导致应力诱发马氏体相变发生,从而合金表现出不同于普通材料的力学行为,它的弹性极限远远大于普通材料,并且不再遵守虎克定律。
和形状记忆特性相比,超弹性没有热参与。
总而言之,超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大,临床上则表现为弓丝在形变过程中产生的矫治力保持恒定,不再随牙齿向矫治方向的移动而逐渐丧失。
镍钛合金弓丝机械性能的研究进展
牙科设备镍钛合金弓丝机械性能1 镍钛合金弓丝及其机械性能牙科设备镍钛合金弓丝自20 世纪70 年代由Andreasen等[1- 2]引入正畸临床以来,以其能释放出较为持续、柔和的矫治力受到临床正畸医生的推崇。
镍钛合金弓丝在正畸临床应用大致经历了以下3 个主要的发展阶段。
第1 代,普通镍钛合金弓丝时代,由Andreasen引入正畸临床。
其相变温度(austenite finaltemperature,Af)高于口腔正常温度(37 ℃),在临床使用过程中不会发生相变,不表现出超弹性与形状记忆功能。
因其形变释放的力偏大,力值衰减较快且不易弯曲成形,其临床使用受到限制。
第2 代,超弹性镍钛合金弓丝时代,诞生于20 世纪80 年。
超弹性镍钛合金弓丝在应力作用下会发生相变且具有超弹性(又称拟弹性),其释放的力值较第1 代更柔和,也更持久。
因其相变温度Af 远低于人体温度,故在口腔正常温度下此类镍钛弓丝不会发生相变,不能在临床应用中表达形状记忆功能。
第2 代超弹性镍钛合金弓丝目前仍在临床广泛使用。
第3 代,诞生于20 世纪90 年代,是具有真正形状记忆功能的镍钛弓丝,又称作第3 代温控型镍钛合金弓丝和热激活型镍钛合金。
该类弓丝刚性低、回弹性好,其相变温度Af 在35 ℃左右,可在正常口腔温度内发生相变,从而表现出超弹性和临床所需要的形状记忆功能。
2 温度对牙科设备镍钛合金弓丝机械性能的影响人的口腔温度受体温、外界温度、口腔呼吸、摄入食物、吸烟、开闭口等因素的影响[3],并非恒定不变。
有学者发现,口腔温度的波动对正畸弓丝,尤其是具有温度敏感性的镍钛丝的机械性能会产生影响。
Iijima等[4]在23、37、60 ℃的恒定温度条件下检测超弹性镍钛合金方丝与温控型镍钛合金方丝的机械性能后发现,根据克劳修斯- 克拉佩隆(Clausius- Clapayron)模式,随温度的升高,镍钛合金弓丝诱导马氏体相变所需的临界应力增大;在温度由37 ℃上升至60 ℃再降回至37 ℃状态下时,以上镍钛合金弓丝在最后37 ℃的力值较最初37 ℃的力值大0.530~1.039 N。
镍钛合金丝的特性
2007-1-23 16:56:43 【博客】【论坛】【投稿】【打印】【关闭】镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域的临床应用镍钛合金因其优越的超弹性,形状记忆功能,抗腐蚀能力,以及良好的生物相容性和减震特性,广泛地应用于口腔正畸领域。
(一) 镍钛合金的相变与性能顾名思义,镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二元合金,由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相,即奥氏体相(Austenite)和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相(奥氏体相)-R相-马氏体相。
R相是菱方形,奥氏体是温度较高(大于同样地:即奥氏体开始的温度)的时候,或者去处载荷(外力去除Deactivation)时的状态,立方体,坚硬。
形状比较稳定。
而马氏体相是温度相对较低(小于Mf:即马氏体结束的温度)或者加载(受到外力活化)时的状态,六边形,具有延展性,反复性,不太稳定,较易变形。
因此临床上确定镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义,以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗。
(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性(shape memory)形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后,将马氏体在Mf以下温度形变,经加热至Af温度以下,伴随逆相变,材料会自动恢复其在母相时的形状。
实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。
2、超弹性(superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变,在卸载时应变可自动恢复的现象。
即在母相状态下,由于外加应力的作用,导致应力诱发马氏体相变发生,从而合金表现出不同于普通材料的力学行为,它的弹性极限远远大于普通材料,并且不再遵守虎克定律。
和形状记忆特性相比,超弹性没有热参与。
总而言之,超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大,临床上则表现为弓丝在形变过程中产生的矫治力保持恒定,不再随牙齿向矫治方向的移动而逐渐丧失。
镍钛弓丝的特性及临床效果
镍钛弓丝的特性及临床效果发表时间:2014-07-03T10:16:12.343Z 来源:《中外健康文摘》2014年第9期供稿作者:刁一凯[导读] 超弹性。
超弹性镍钛合金的最基本特征是超弹性。
超弹性的本质是应力诱发金属马氏体向澳氏体发生相变的可逆性。
刁一凯(青岛市李沧区中心医院 266300)【中图分类号】R783.5 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085(2014)09-0287-02 目前市场上的各种镍钛合金弓丝是通过不同的冶金技术而获得, 大致可分为三种类型:(1)普通型镍钛合金。
此类镍钛丝释力偏大,释力过程中力的衰减较迅速;不能弯制成形,脆而易折, 目前临床使用已不多;(2)超弹性镍钛合金。
具有超弹性行为, 有良好的回弹性能;(3)温控镍钛合金。
同时具有超弹性和形状记忆特性。
一、特性1、超弹性。
超弹性镍钛合金的最基本特征是超弹性。
超弹性的本质是应力诱发金属马氏体向澳氏体发生相变的可逆性。
与金属内部结构转变有关, 结果就是在一定范围的卸载过程中恒力的释放。
它表现在:当弓丝受外力形变时,首先在澳氏体状态下以弹性方式形变。
但很快由于外力的诱导作用, 澳氏体相逐渐转变为马氏体相。
这个阶段, 在应力/应变图中形成一长的平台区。
实际上, 这种相变转变可能是不彻底的; 弓丝卸载时, 首先应力有一个衰减期, 继之马氏体相逐渐转变回澳氏体相,形成第二个平台区。
在此平台区, 弓丝发生明显的形变,释放的力却几乎保持不变,直至完全恢复到澳氏体相时, 应力/应变又呈现直线关系。
2、超弹性的不恒定性。
超弹性镍钛丝的另一个显著特征是卸载曲线随加载力的大小而改变。
即加载较小时刚度较大,释力较大;加载较大时刚度较小,释力反而较小。
当弓丝形变1mm时,起始卸载力为247g。
当同一根弓丝形变至4mm时,只产生74g的力。
超弹性镍钛的刚度除了依赖于它的尺寸、形态、温度转变范围、弓丝形变量外,也与弓丝所受到的限制状态有关。
不同种类镍钛矫正弓丝性能差异比较
不同种类镍钛矫正弓丝性能差异的对比研究镍钛矫正弓丝因其优越的超弹性及良好的形状记忆性特性是正畸临床治疗中最常用的弓丝之一,主要用于矫治初期的牙列的排齐整平。
镍钛合金在不同温度和外力条件时存在两种不同的晶体结构相,即奥氏体相(Austenitephase)和马氏体相(Martensitephase)。
奥氏体相为高温时的相态,较坚硬;马氏体相为低温时相态,柔软可随意变形,当温度升高时较软的马氏体转变为较硬的奥氏体,产生形状记忆效应,恢复原来预成的形状,并且在形状恢复过程中产生较大的弹性和恢复力。
目前国内外正畸临床应用的镍钛矫正弓丝种类较多,但根据其相变温度、力学性能及其随温度的变化等,主要分为超弹性和热激活镍钛矫正弓丝。
国外对镍钛矫丝的研究较多,但我国在镍钛矫正弓丝性能的研究较少。
1980年北京口腔医院王邦康教授领导研究小组联合北京有色金属研究总院研制开发的中国钛镍丝以其优良的性能在正畸临床治疗中得到广泛应用,并且得到了国际上的认可,使我国镍钛矫正弓丝的研究处于国际先进水平。
近些年来有关国产镍钛丝的研究进入了一个新的阶段,但是目前有关国产镍钛丝同国外的弓丝进行比较的研究较少见。
本研究选用了正畸临床上常用的几种国内外(进口A、进口B、国产C、国产D)不同镍钛矫正弓丝,通过差热扫描试验和不同温度的三点弯曲试验对不同种类的镍钛矫正弓丝的相变温度,机械性能进行对比研究,并且对性能及其与临床治疗时间的关系进行了初步探讨,从而为临床医师合理、正确、有效地选择镍钛矫正弓丝提供科学的实验数据。
研究分为三个部分:研究一:镍钛矫正丝相变温度的对比研究镍钛矫正弓丝的相变温度决定了镍钛矫正弓丝的形状记忆性能,本研究采用差热扫描(differentialscanningcalorimetryDSC)技术,确定镍钛矫正弓丝的相变温度和相变过程。
研究结果发现:进口A镍钛矫正弓丝相变温度范围为8.72℃至19.95℃进口B镍钛矫正弓丝相变温度范围为4.70℃至21.89℃。
正畸温控型镍钛合金弓丝的实验研究进展
Titan镍钛丝独特的良好
万方数据
江西医学院学报2009年第49卷第8期 柔韧性。
4)
Acta Academiae
Medicinae Jiangxi
[9]Barrett
2009,Voi 49.No 8
R D。Bishara S
E,Quinn J
K.Biodegradation of
of
and
的加入可以提高合金的超弹性;V元素可以提高合金的屈服
等[91研究镍钛弓丝在唾液中的Ni+离子释放。在体外溶解 试验中。发现经过28 d的溶解,镍钛合金丝和不锈钢丝释放 的Ni+离子总嚣大致相近,在1.8×10-5左右。
4)
抗腐蚀性:生物医用金属材料的耐牛理腐蚀性是决
定材料应用推广的关键。大量体外实验显示,溶液的pH 值、温度、氯离子、氟离子、氧浓度等对镍钛合金的抗腐蚀性 具有比较大的影响。嵋腔内具有一定的温度,当菌斑黏附于 合金表面耗糖产酸时使得弓丝处在一定pH值环境,使得镍 钛合金弓丝在口腔中的腐蚀不容忽视。Huang H.H.LI¨采 用酸性含氟溶液的浸泡实验研究pH值和温度对lE畸镍钛 弓丝的腐蚀影响,发现pH值为3.5时,溶液温度60℃组的 镍钛弓丝的镍元素释放最多,弓丝表面发生了明显的腐蚀; 当溶液的pH值为6时,镍元素的释放量与温度没有明显相 关性。当溶液温度为5℃时,弓丝表面出现较小的腐蚀现 象,与pH值没有明显的相关性;这说明只有在合适的温度 和pH值环境条件下镍钛合金才会发生比较明显的腐蚀。 而Wever D.J.等[1“2]认为氟离子对钛和钛合金的保护性氧 化层具有侵袭性,可以降解钛和钛合金表面的保护性氧化 层。氟离子与TiO反应形成TioFz,削弱并破坏了表面钛氧 化层的抗腐蚀能力,引起钛和钛合会表面的点状和缝隙腐蚀 从而影响机械性能。Prymak O.等n胡在37℃条件下,检测 了镍钛合金弓丝与含铜镍钛合金弓丝在蒸馏水、枸橼酸、氯 化钠溶液、人工唾液和氟化人工唾液等溶液中动态加载状态 下的抗疲劳性。结果显示:在窄气中,镍钛合金弓丝较含铜 镍钛合金弓丝有更好的抗疲劳性;这2种弓丝浸没于溶液中 都容易断裂,但在断裂之前均表现出几乎恒定的机械性能。 Walker M.P.等[1们在将镍钛合金弓丝和含铜镍钛合金弓丝 浸于37℃的酸性氟化溶液及中性氟化溶液中,观察二者的 加载和卸载弹性模量及屈服强度时发现:镍钛合金弓丝机械 性能硅著下降。而含铜镍钛弓丝加入的Cu能抑制H+的 析出。降低H+渗入镍钛合金晶格的量,进而对含铜镍钛弓 丝在氟化溶液中的机械性能起到一定的保护作用。 5)减震性:由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越 大・对牙根及牙周组织的损害越大。所以。正畸弓丝良好的 震动和减震特性对于牙齿的健康很重要。温控型镍钛弓丝 是一种新型的形状记忆合金材料,具有形状记忆特性、超弹 性和高阻尼特性3个显著的特性。其超弹性是一种特殊的
热激活镍钛弓丝的性能及研究进展
应力 一应变 呈现 非线 性 关 系 , 卸 载 时应 变 自动 恢 在 复 , 种现 象称 为超 弹 性_ 。马 氏体 相 变 不仅 能 被 这 4 ]
应力诱 导 , 它也 能 在温 度 改 变 的状 态 下 发 生 。由温
度 的变化 产生 的相变 , 使镍 钛合 金具备 热 弹性 : 钛 镍
南 昌大 学 学 报 ( 医学 版 )2 1 年 第 5 01 1卷 第 5期
Jun l f n h n i ri ( dcl c ne 0 1 Vo. 1No 5 o r a o c a gUnv s y Mei i c)2 1 , 15 . Na e t aSe
热 激活 镍 钛 弓丝 的性 能及 研 究进 展
丝 ; ) 2代超 弹镍钛 弓丝 ;) 3代热 激活镍 钛 弓 2第 3第
丝。
腔 温度下 能完 全激 活l 。 5 ]
1 2 生物相容 性 .
热激活镍 钛 弓丝作 为一 种形状 记忆 合 金 (h p sae me r l y S moyal , MA) 是 指 一 类具 有 一定 形 状 的合 o ,
自从 1 7 9 1年 G. .An rae _ 将 镍 钛 弓丝 F d esn1 用于 正畸 临床 开始 , 正 畸治疗过 程 中 , 在 镍钛矫 治 弓
丝扮 演 了很 重要 的 角色 , 它产 生 齐整 平 。镍 钛 弓丝发展 至今 共经 历 了 3个 阶段 :) 1代 镍 钛 弓 丝 即普 通 型 弓 1第
王希展 综述 ) 吴建 勇 ( ( , 审校 )
( 南昌大 学 a 研 究生 院 医学部 2 0 . 0 8级 ;b 附属 口腔 医院正畸科 , . 南昌 3 0 0 ) 3 0 6
正畸用热激活与超弹镍钛弓丝力学性能比较研究
度 ,记 录实验过程各种 弓丝 的载荷 一位移 变化 曲线 ,通过对 比分析曲线平 台期平均卸载力和平 台期长度研 究各 种 弓丝的力学性 能差异 。结果 :8种镍钛合金 弓丝的卸载 曲线都呈现 明显 的平 台期 ,不 同品牌 的超弹和热 激活
镍 钛 弓丝 的平 台期 平 均 卸 载 力和 平 台期 长 度 都 具 有 统 计 学差 异 ( P<0 . 0 5 ) 。T P与 N I C平 均 卸 载 力 较 小 ,相 同 品牌 的热 激 活 弓丝 与 超 弹 弓丝 相 比 ,平 台期 平 均 卸 载 力 更 小 ,平 台期 长度 更 长 。结 论 :8种 镍 钛 弓丝 都 具 有超
1 . 1 实验材 料 与设备
所选用 正 畸镍钛 弓丝 规格 名 称见 表 1 。弓丝 质 量要 求未经 临床 使用 ,末端 平直 ,没有 弯 曲 、折 痕 和刻 痕 ,截 取 弓 丝 末 端 长 度 3 c m 部分进行 实验 。 实验 设备选 用美 国 I n s t r o n公 司生产 的 1 1 8 6型万 能
超 弹性 ,即其 载荷 一位移 曲线不符 合虎 克定律 ,当
因此 本文 重点 关注卸 载 曲线 ,并 选择 超 弹 比率 、平
台期 平均 卸 载 力 和 平 台期 长 度 来 描 述 卸 载 曲线 的
特点 。
1 镍 钛 弓丝 力学性 能实验
弓丝弯 曲变形 超过 一定程 度后 ,继 续增加 弓丝 弯 曲
度 ,载 荷并没 有 明显增 大 ,载荷 一位移 曲线 呈现一
近乎平 坦 的平 台 J ,卸 载 时也 是 先 形 成 一 平 台 , 之 后 随着弯 曲变形 程度下 降 ,载荷 迅速减 小 ,卸载
后 弓丝恢 复原 状 。镍 钛 弓丝超 弹性 的存在 ,保 证 了
口腔正畸弓丝的抗腐蚀性能
口腔正畸弓丝的抗腐蚀性能摘要】口腔正畸用镍钛弓丝临床使用后期常发生弓丝力学性能降低现象,严重影响了临床治疗效果,有研究表明口腔唾液电解质环境腐蚀是影响其性能的主要因素之一。
口腔环境是一个pH值变化的复杂环境。
口腔环境内多种成分能使正畸镍钛弓丝受腐蚀,使其机械性能和生物相容性发生变化。
国内外也出现了许多对正畸弓丝腐蚀与抗腐蚀的相关研究。
本文对弓丝腐蚀机制以及影响腐蚀的因素进行归纳阐述。
【关键词】正畸;弓丝;腐蚀性;研究进展【中图分类号】R78 【文献标识码】A 【文章编号】1007-8231(2015)02-0090-03镍钛合金因其优异的形状记忆效应、超弹性和优良的生物相容性,在医学方面得到了广泛的应用。
1971 年,镍钛丝首次被应用到正畸矫治过程中,使轻力矫治成为可能[1]。
正畸力的产生主要是利用镍钛合金的超弹性和形状记忆性。
移动牙齿的过程中,加载力值决定了弓丝结扎入槽等临床操作的便利性,卸载力值是弓丝恢复形变的过程中直接作用于牙齿的正畸矫治力值。
镍钛正畸弓丝的这些性能,使其在正畸过程中能够释放柔和而持续的矫治力,减少了弓丝的更换,缩短了正畸疗程。
口腔环境内的唾液成分复杂,99%是水,其中含有大量的电解质、蛋白质等成分。
正常情况下唾液的pH 值为6~7[2]。
正畸弓丝在形变状态下通过卸载给予牙齿特定的矫治力,并保持3~8周,取得良好的治疗效果。
但在临床应用中发现,正畸用镍钛弓丝在使用后期力学性能常常降低,影响正畸镍钛弓丝的临床治疗效果[3]。
这主要由于弓丝所处的口腔是一个电解质液环境,其中存在着氯离子、氢氧根离子、氟离子、还有不同浓度的酶、蛋白质及菌斑和微生物等[4],在这样复杂的环境下,不可避免的发生腐蚀反应。
腐蚀对正畸用镍钛弓丝主要产生3方面的影响:①影响正畸用镍钛弓丝的机械性能,拉伸、弹性强度减小,在临床中甚至发生折断,严重影响治疗效果。
②腐蚀会破坏正畸用镍钛弓丝表面氧化膜,出现腐蚀凹面,增大摩擦力,延长临床正畸治疗疗程。
模拟口腔环境下温控型镍钛弓丝力学性能的实验研究
模拟口腔环境下温控型镍钛弓丝力学性能的实验研究目的研究温控型镍钛弓丝在不同温度人工唾液环境下的力学性能变化,为临床合理、有效地使用温控型镍钛弓丝提供参考。
方法利用Instron万能材料力学实验机在25、33、37、60 ℃人工唾液中对4种温控型镍钛弓丝进行改良部分牙弓托槽弯曲实验。
将4种温控型镍钛弓丝加载挠曲至3 mm后卸载,绘制弓丝卸载的载荷—挠曲曲线,计算卸载至2.5 mm与0.5 mm之间的卸载刚度,结果采用单因素方差分析法进行统计分析。
结果随着温度的升高,4种弓丝的卸载力值均有不同程度的升高;同种弓丝的卸载刚度在25、33、37 ℃时十分接近,而在60 ℃时卸载刚度均有明显增大。
结论在本实验条件下,4种温控型镍钛弓丝表现出不同的力学性能,但均表现出临床所需的超弹性与形状记忆效应,也均表现出明显的温度敏感性。
标签:温控型镍钛弓丝;力学性能;温度;人工唾液Mechanical properties of thermodynamic nickel-titanium archwires in a simulated oral environment in vitro Fan Xusheng1, Li Zhihua2, Shi Hui2, Liu Xiang2. (1. Dept. of Stomatology, Hangzhou First People’s Hospital, Hang-zhou 310006, China; 2. Dept. of Orthodontics, The Affiliated Stomatology Hospital of Nanchang University, Nanchang 330006, China)[Abstract] Objective This study was to investigate the mechanical properties of thermodynamic nickel-titanium(NiTi)archwires of different brands under controlled temperature and in artificial saliva to provide some reference for its clinical application. Methods Using a modified partial dental arch bending system, four types of thermodynamic NiTi archwires were tested under controlled temperature(25, 33, 37, 60 ℃)and in artificial saliva. An Instron Universal Testing Machine was used to apply 3 mm deflections of archwires in the lateral incisor area. The load-deflection cur-ves were determined from the passive position to deflections of 3 mm. The following variables from unloading curves were calculated:Stiffness between 2.5 mm UDP(unloading deflection point)to 0.5 mm UDP after unloading. Any statis-tically significant differences in these variables for the different brands, temperature and moments levels were analyzed using one-way analysis of variance. Results Unloading values of four types thermodynamic nickel-titanium archwires increased with controlled temperature rising. The unloading stiffness of the same brand archwires were approximate at 25, 33, 37 ℃, while their unloading stiffness increased obviously at 60 ℃. Conclusion Different brands thermodyna-mic NiTi archwires demonstrated different mechanical behaviours, but all of them exhibited super elasticity and prac-tical shape memory effect. The four thermodynamic NiTi archwires displayed temperature sensitivity at the four test temperatures.[Key words] thermodynamic nickel-titanium archwires;mechanical property;temperature;artificial saliva镍钛合金弓丝从20世纪70年代引入正畸临床,因其能释放出较为持续柔和的矫治力而倍受正畸医生的推崇。
镍钛弓丝的特性及临床效果
2014年2月动外排系统等均可能引起ICU病房细菌高度耐药[1]。
二、ICU病房耐药菌预防及控制管理ICU病房耐药菌已成为感染控制工作的重点,为防止多重耐药菌的传播,保障患者与医护人员的安全,加强ICU病房耐药菌医院感染管理,提高预防与监控能力势在必行。
(一)医院管理1.严格执行管理制度及相关流程制定严格的无菌操作、消毒隔离等ICU病房耐药菌预防及控制管理制度、流程,对ICU医护人员进行培训,提高医护人员对耐药菌引起感染的预防与控制意识,提高护理、治疗过程中的行为动作,预防不必要的感染事件发生。
2.合理排班,减少医护人员感染合理安排医护人员的作息时间,尽量安排同一护士主管一种多重耐药菌感染患者,护理完毕应及时洗手、手消毒,适当限制进入隔离区人员;如医护人员患有感染性疾病,应强制休息。
3.多重耐药菌监测结果分析与反馈定期进行多重耐药菌监控,感染管理科定期,一般为每季向感染管理委员会及临床提供多重耐药监测结果及分析总结,使临床工作人员知晓当前院内耐药菌情况,合理使用抗生素药物。
(二)病区患者护理1.隔离管理发现出现多重耐药菌时,应立即给予落实接触隔离制度,挂有警示牌给予警示,标明患者感染耐药菌种类,提示医护人员做好防护工作。
警示牌应采用醒目材质,标注相关耐药菌感染的基本防护方法,方便给予隔离;待患者培养结果转阴后,由责任护士撤走警示牌。
患者发生多重耐药感染,医生应在医嘱中注明“多重耐药感染隔离”字样;在发生多重耐药感染患者病历上夹上标注感染细菌名称的警示贴,起到提醒作用,警示贴可采用鲜亮色彩的纸贴,防止患者病例带入其他病房[2]。
发生多重耐药感染患者或定植患者应采用单间隔离的方式,禁止其与气管插管、有开放性伤口、免疫功能抑制患者安置在一个病房。
2.标准防护管理及手卫生管理加强手卫生管理工作,严格执行手卫生管理规范,做好手部清洁、消毒工作,接触病人时应戴手套,洗手或进行手消毒,手上有明显污染时必须洗手,无明显污染时,应使用速干手消毒剂进行手消毒;尽量减少不必要的人员进入病室。
镍钛合金弓丝机械性能的研究进展
镍钛合金弓丝机械性能的研究进展
范旭升;李志华
【期刊名称】《国际口腔医学杂志》
【年(卷),期】2008(000)0S1
【摘要】镍钛合金弓丝自引入正畸临床以来,以其优良的性能得到了迅速地应用和推广,其机械性能及其影响因素的研究一直备受学者们的关注。
下面就近年来有关镍钛合金弓丝机械性能测定及其相关影响因素的研究作一综述。
【总页数】1页(P)
【作者】范旭升;李志华
【作者单位】南昌大学附属口腔医院正畸科;南昌大学附属口腔医院正畸科;江西南昌;江西南昌
【正文语种】中文
【中图分类】R783.1
【相关文献】
1.镍钛合金弓丝性能及其在口腔正畸中的应用 [J], 李波;李志华
2.正畸温控型镍钛合金弓丝的实验研究进展 [J], 吕海燕;葛红珊
3.三种相变点正畸镍钛合金弓丝的力学性能比较 [J], 林军;董陈;赵研;王晓祥
4.镍钛合金正畸弓丝的使用性能差异分析 [J], 郝凤渝;张扬;金伟;杨柯;战德松
5.临床使用时间对正畸镍钛弓丝机械性能的影响 [J], 徐建光;步捷;李娜;宋楠;张君因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
临床使用时间对正畸镍钛弓丝机械性能的影响
临床使用时间对正畸镍钛弓丝机械性能的影响徐建光;步捷;李娜;宋楠;张君【期刊名称】《山东大学学报:医学版》【年(卷),期】2009()1【摘要】目的评价临床使用时间的长短对弓丝机械性能的影响。
方法选取山东大学口腔医学院正畸科同一时期内收治的30例上颌后牙段基本无拥挤的非拔牙矫治患者,利用三点弯曲试验装置(MTS Tytron 250,USA),检测未经使用、使用4周、8周及12周的镍钛弓丝在37℃下的应力应变关系,应用单因素方差分析及q检验,比较4组弓丝的滞后值、平台期的载荷值。
结果未经使用的弓丝平台期应力值为(1.54±0.05)N,滞后值为(0.47±0.05)N;使用4周后分别为(1.35±0.03)N和(0.61±0.03)N;使用8周之后分别为(1.38±0.07)N和(0.46±0.07)N;使用12周之后分别为(1.02±0.04)N和(0.34±0.04)N。
通过单因素方差分析及q检验,每组的平台期应力值和滞后值之间均存在明显的差异(P<0.05)。
结论随着临床使用时间的增加,镍钛丝的性能有所衰减,但是使用后的镍钛矫正弓丝仍然具有超弹性。
【总页数】3页(P85-87)【关键词】镍钛弓丝;机械性能;超弹性【作者】徐建光;步捷;李娜;宋楠;张君【作者单位】山东大学口腔医学院;济宁医学院【正文语种】中文【中图分类】R783.5【相关文献】1.正畸治疗中应用热激活镍钛弓丝与普通镍钛丝的效果比较 [J], 邓丽蓉2.热激活镍钛弓丝和普通镍钛弓丝在正畸治疗中的效果比较 [J], 陈了斐;张合城;廖武堂3.镍钛矫正弓丝机械性能随临床使用时间变化的研究 [J], 任超超;白玉兴;王红梅;秦晓桐;厉松4.不同正畸镍钛矫正弓丝机械性能差异的对比研究 [J], 任超超;白玉兴;秦晓桐;王红梅;厉松5.热激活镍钛弓丝和普通镍钛弓丝在正畸治疗中的效果差异 [J], 潘伟霞因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
模拟口腔环境下温控型镍钛弓丝力学性能实验研究的开题报告
模拟口腔环境下温控型镍钛弓丝力学性能实验研究的开题报告一、研究背景钢丝托槽矫正技术在口腔矫治领域中应用广泛,但一些患者在使用过程中容易出现刮腭、疼痛和牙根吸收等副作用,因此需要寻找一种更加高效和舒适的矫治方式。
温控型镍钛弓丝作为一种新型材料,因具有温度敏感性和超弹性等特点,能够在口腔中自动调节回复力,弥补了传统钢丝托槽的缺陷,并减轻了矫治过程中的不适感。
因此,对温控型镍钛弓丝的力学性能进行研究,可以为其进一步应用提供科学依据。
二、研究目的本研究旨在通过模拟口腔环境,在不同温度条件下测试温控型镍钛弓丝的力学性能,包括弯曲制作和持久回弹力等方面。
并通过实验结果的分析,评估温控型镍钛弓丝在矫治中的适用性和可靠性。
同时可通过对比传统钢丝托槽,进一步发现和解决镍钛弓丝在应用过程中的问题。
三、研究内容1、文献综述通过查阅相关文献,了解温控型镍钛弓丝的研究历程、应用现状及主要优缺点;同时对传统钢丝托槽的矫治效果和存在问题进行综述。
2、温度敏感性实验通过不同温度下,测试温控型镍钛弓丝的回弹力和断裂强度等机械性能,利用万能试验机测定其弯曲制作的受力情况和持久回弹力。
并根据结果分析其温度敏感性和力学特性。
3、对比实验以传统钢丝托槽为对比,通过力学测试对温控型镍钛弓丝和钢丝托槽的矫治效果进行对比,以评估温控型镍钛弓丝在矫治中的优越性。
四、预期结果1、能够深入了解温控型镍钛弓丝的机械特性及其应用现状,评估其在口腔矫治中的适用性和可靠性。
2、研究结果可为温控型镍钛弓丝的进一步研究、设计和优化提供技术支持和理论基础。
3、可为矫治患者提供更加高效、舒适和安全的矫治方式,并促进口腔矫治领域的进一步发展。
五、研究意义本研究可为口腔矫治领域中温控型镍钛弓丝的应用提供科学依据和理论支持,并在一定程度上改善口腔矫治的作用和效果。
同时可为材料科学和工程技术研究提供新思路和新方向。
正畸β钛合金弓丝性能的研究进展
正畸β钛合金弓丝性能的研究进展吴瑶a(综述),葛红珊b(审校)【摘要】@@ 钛发现于1789年,属稀有金属,于1952年首次被用作材料金属.钛及其合金具有良好的生物相容性、耐腐蚀性,以及密度小和比强度高等优良性能,被广泛地应用于口腔临床.目前口腔正畸临床使用最为广泛的钛合金为镍钛合金.然而镍具有致敏性,还有一些实验证明,镍是潜在的致癌物[1],镍钛合金表面的镍逃逸令人担忧.因此,用于替代镍钛合金的无镍生物医用形状记忆合金得到发展.【期刊名称】南昌大学学报(医学版)【年(卷),期】2010(050)012【总页数】3【关键词】β钛合金;弓丝;性能;口腔正畸材料钛发现于1789年,属稀有金属,于1952年首次被用作材料金属。
钛及其合金具有良好的生物相容性、耐腐蚀性,以及密度小和比强度高等优良性能,被广泛地应用于口腔临床。
目前口腔正畸临床使用最为广泛的钛合金为镍钛合金。
然而镍具有致敏性,还有一些实验证明,镍是潜在的致癌物[1],镍钛合金表面的镍逃逸令人担忧。
因此,用于替代镍钛合金的无镍生物医用形状记忆合金得到发展。
医用钛合金的发展可分为3个阶段,首先是以纯钛和Ti-6Al-4V合金为代表的第一阶段,其次是以Ti-5Al-2.5Fe和 Ti-6Al-7Nb为代表的第二阶段,现在则进入了具有更好生物相容性和更低弹性模量钛合金的第三阶段——β钛合金阶段。
β钛合金弓丝是一种含钼、锆和锡元素的β相钛合金。
β钛合金弓丝于1980年首次由Burstone应用于正畸临床,国内外众多学者对其进行了研究,本文就正畸β钛合金弓丝的性能作一综述。
1 β钛合金弓丝的性能1.1 弹性β钛合金弓丝的弹性模量介于镍钛丝和不锈钢丝之间,这说明β钛合金弓丝矫治时产生的力值大于镍钛丝,小于不锈钢丝。
这使得β钛合金弓丝的作用范围增大。
既可用于排齐牙齿,又可用于完成弓丝[2]。
在正畸矫治时,常将β钛合金弓丝作为不锈钢丝与镍钛丝之间的中间选择。
镍钛丝断裂伸长率
镍钛丝断裂伸长率介绍镍钛合金是一种具有形状记忆效应的特殊合金,具有良好的弹性和形状恢复能力。
在应用中,镍钛丝常常需要承受较大的拉伸力,因此其断裂伸长率是一个重要的性能指标。
本文将深入探讨镍钛丝断裂伸长率的影响因素、测试方法以及其在实际应用中的意义。
影响因素合金成分镍钛合金的成分对其断裂伸长率有着重要影响。
通常,合金中镍和钛的含量越高,断裂伸长率越低。
这是因为镍和钛的加入会增加合金的强度和硬度,但同时也降低了其延展性。
热处理热处理是一种通过改变合金的晶体结构来调节其性能的方法。
对于镍钛丝而言,适当的热处理可以提高其断裂伸长率。
常用的热处理方法包括固溶处理和时效处理。
固溶处理可以消除合金中的晶体缺陷,提高其延展性;而时效处理可以进一步提高合金的强度和硬度,但会降低其延展性。
加工工艺镍钛丝的加工工艺也会对其断裂伸长率产生影响。
一般来说,冷加工会显著提高镍钛丝的强度和硬度,但会降低其断裂伸长率。
热加工则相对较少影响断裂伸长率,但会改变合金的晶体结构,进而影响其性能。
测试方法断裂伸长率是衡量镍钛丝延展性能的重要指标,通常使用标准拉伸试验来测试。
以下是一般的测试步骤:1.样品准备:根据标准尺寸切割样品,并进行必要的表面处理,如去除氧化层。
2.安装样品:将样品夹在拉伸试验机上,并确保样品处于适当的初始应力状态。
3.施加载荷:以恒定速率施加拉伸载荷,直到样品断裂。
在测试过程中,需要记录载荷和变形数据。
4.计算断裂伸长率:根据标准公式,通过载荷-变形曲线计算断裂伸长率。
实际应用镍钛丝断裂伸长率在许多实际应用中都具有重要意义。
以下是一些应用示例:医疗器械镍钛丝常用于制作医疗器械,如牙弓、动脉支架等。
在这些应用中,镍钛丝需要具有良好的延展性,以适应复杂的解剖结构。
较高的断裂伸长率可以确保器械在使用过程中不易断裂。
航空航天航空航天领域对材料的要求非常严苛,镍钛丝作为一种重要的结构材料,其断裂伸长率必须满足严格的标准。
合适的断裂伸长率可以保证材料在高温、高压等极端环境下的可靠性和安全性。
镍钛弓丝使用前后抗腐蚀性能的研究的开题报告
镍钛弓丝使用前后抗腐蚀性能的研究的开题报告一、研究背景镍钛弓丝作为正畸修复常用材料之一,具有良好的形状记忆性,弹性恢复性能优良等优点。
然而,在口腔环境中,镍钛弓丝容易受到腐蚀作用,导致材料力学性能下降,甚至出现断裂等问题。
因此,研究镍钛弓丝在口腔环境中的抗腐蚀性能,对于镍钛弓丝的应用和发展具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在探究镍钛弓丝在不同的口腔环境中抗腐蚀性能的变化及影响因素,为其应用提供理论依据和技术支持。
三、研究内容和方法1.首先,本研究将采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪等测试手段,对不同热处理条件下制备的镍钛弓丝表面组成及形貌进行表征。
2.针对镍钛弓丝在不同口腔环境中的腐蚀问题,本研究将选择模拟人体口腔环境下的模拟液体,开展镍钛弓丝的腐蚀实验,使得研究者可以模拟出不同口腔环境下镍钛弓丝的腐蚀情况。
3.在镍钛弓丝的腐蚀实验中,研究者将选择不同腐蚀试验时间和液体浓度,以及不同热处理条件下的样品进行实验。
4.从镍钛弓丝的力学性能角度出发,研究者将运用电子拉力试验机等设备,对实验样品进行力学性能的测试,以便对实验数据进行分析和处理。
四、预期研究成果通过本次研究,预计可获得以下成果:1.探究镍钛弓丝在不同口腔环境和热处理条件下的抗腐蚀变化趋势和影响因素。
2.获得长期腐蚀试验下不同液体条件下镍钛弓丝失重率的变化规律图,为镍钛弓丝在口腔中的应用提供重要参考。
3.分析不同热处理条件下镍钛弓丝表面等形貌特征的变化规律,为镍钛弓丝的改性提供理论依据。
4.得出不同腐蚀试验时间和液体浓度下镍钛弓丝的强度变化趋势,对镍钛弓丝的材料强度的影响进行分析。
五、研究意义1.本研究将为镍钛弓丝在口腔中的应用和研究提供新的思路和范例。
2.探究镍钛弓丝在不同口腔环境下腐蚀变化规律及其机理,可以为镍钛弓丝的改性提供技术支持。
3.本研究可为临床医生选择合适的材料提供指导意义。
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毒 性 、急性 毒性 实验 、植 入 实验 等 生物 学评 价, 测 得镍 钛合 金全
能 的镍 钛 弓丝 ,又称作 第 3代 温控 型镍 钛合 金 弓丝和 热激 活型镍
钛合金 。 该类 弓丝刚 性低 、回弹 性好 ,其相 变温 度 A f在 3 5 ℃左
一
吸收和支抗丧失日 。
1 、 镍 钛合 金丝的 发展和 分类 :镍钛合 金 弓丝在 正畸 临床应 用 大致经 历 了以下 3个 主要 的发展 阶段 : 第 1代 ,普 通镍钛 合金 弓丝 时代 , 由 A n d r e a s e n引入正 畸临
床。其相变温度 ( a u s t e n i t e i f n a l t e mp e r a t u r e ,Af )高于口腔正常温
氏体 发生相 变 的可 逆性 。 当 弓丝受 外力 形变 时, 首先 在澳 氏体状 态 下 以弹性 方式形 变 。但 很 快 由于外 力 的诱 导作用 , 澳 氏体 相逐 渐转变 为 马 氏体 相 。这个 阶段 , 在 应力, 应变 图 中形成 一长 的平 台 区 。实 际上, 这 种相 变转变 可 能是不 彻底 的;弓丝卸 载时, 首 先应 力 有一个 衰减 期, 继 之 马 氏体相 逐渐 转变 回澳 氏体相 , 形成第 二个 平 台区 。在此 平 台区,弓丝 发生 明显 的形变 , 释 放的 力却几 乎保持 不 变, 直 至完全 恢复 到澳 氏体相 时, 应 力/ 应变又 呈现直 线关 系 ¨ 。 2 . 2 形 态记 忆效应 : 镍 钛 弓丝 在奥 氏体相 或母相 状态 时 , 经过
超 弹性 镍钛合 金 弓丝在 应 力作用 下会 发 生相变 且 具有 超弹 性 ( 又
称拟弹性) ,其释放的力值较第 1代更柔和,也更持久。因其相
变 温度 A f远 低于 人体温 度 ,故在 口腔 正常温 度 下此 类镍 钛 弓丝 不会发 生相变 ,不 能在 临床应 用 中表 达形 状记 忆功 能 。第 2代 超 弹性镍 钛合金 弓丝 目前 仍在 临床广 泛使 用 。
健康导报. 医学版 2 0 1 5年 第 6 期 2 0卷
临 床 研 究
镍钛 弓丝性能及其影响因素的研究进展
吴嫣 然 夏 小雪 腾蓉 王秋 玉
t ・
( 吉林大学 口腔 医学院 吉林 长春 )
【 中图分类号 】 P , . 7 8 3 . 1【 文献标识码 】 A【 文章编号 】 1 6 3 2 — 5 2 8 1 ( 2 0 1 5 ) 6
性 、容 易变 形等特 点 。超 弹性 的本 质是 应力 诱发 金属 马氏体 向澳
续的力量,受到了正畸医生的青睐。它大大简化了治疗起始阶段
的步 骤,减少 了多 曲 弓丝 的弯制 ,缩 短 了椅 旁工 作 时 间:另 外 因
其释放的轻力减少了患者的不适,并由此可以产生牙齿的生理性
移动, 因 为轻力 的应 用可 以 限制骨 质透 明样变 、 减少 潜在 的牙 根
度 ( 3 7 ℃) ,在 临床使 用过程 中不 会 发生相 交 ,不表 现 出超弹 性
与形状记忆功能。因其形变释放的力偏大,力值衰减较快且不易
弯 曲成形 ,其临床 使用受 到限制 。
定的 形变 与温度 循环 处理 ,即 “ 记 住 ”特定 的形状 ,包 括正 畸
临床需 要的 弓形 。当外界温 度 降低 , 镍 钛合 金开始 向马 氏体转变 ,
和机械 压力 的改变 ,镍钛 合金 存在 2种 不 同的晶体 结构相 ,奥 氏 体相和 马 氏体 “ 。 奥 氏体 是温度 较 高的 时候 , 或者去 除载荷 时 的 状态 ,呈立 方体 结构 , 弓丝刚 度高 ,形状 较稳 定 ;马 氏体 是温 度 相 对较 低或 者加 载 时的状 态 ,呈六 边形 结构 ,具有 延展 性 、反复
需要 的形状 记忆功 能 。 2 、镍 钛合金 丝的性 能 :
胞 死亡 率依次 为: Ni Ti 合金<Ti < 不 锈钢<Ni 。N i T i 合金及 Ti 中细胞 死亡率 明显 低于 不锈钢 和 N, i因而 N i T i 合金对 成骨 细胞 具有 良好 的 生物相 容性 。但 是, 有 许 多研 究者 发现 镍钛 合金 的生
摘要: 在众多的形状记忆合金材料 中, Ni Ti 形状记忆舍金 因为具有好的形状记忆性能、耐磨损 、生物相容性好以及超弹性等一系列 优点而得到广泛应用。下面就近年来有关镍钛合金 弓丝性能测定及其相关影响因素的研究作一综述。
关键词:正畸;镍钛合金丝;影响因素;性能
1 9 7 1年美 国 A n d r e a s e n G F 等u 。 2 首 次将 镍钛 丝引入 正畸 临 床 应用 。而镍 钛合金 因其 优 良的生物 相 容性 、机 械性 能 、抗腐蚀 性 能和 形状记 忆功 能,并 且能在 较大 范 围 的挠 曲下产 生较 小且持
第 3代 ,诞生于 2 0 世纪 9 O 年代 ,是 具有 真正形 状记忆 功
镍钛合 金立 即 向奥 氏体 相转 化 ,于是镍伏 弓丝 恢复至 当初 “ 记住 ” 的 弓形 即温 控 型镍钛 弓丝 马 氏体 和 奥 氏体相 互转换 的原理 。
2 . 3 镍钛合金 弓丝的生物相ห้องสมุดไป่ตู้性: 对镍钛合金弓丝的生物相容
从 而其 刚度 降低 ,变得 十 分柔 软 ,易于 弯 曲变 形 ,而一 旦外界 温 度上升 至相变 温度 A f( t h e a u s t e n i t e i f n a l t e m p e r a t u r e , A f )以上时 ,
第 2代 ,超弹性镍钛合金弓丝时代,诞生于 2 0世纪 8 O年。
部达到医用材料标准,即无细胞毒性、无致敏、无致癌性、溶血
率为 0 . 1 3 %。2 0 0 2年 K a p a n e n a 等” 通过 对镍 钛合金 、3 1 6 L 不
锈钢、 纯钛 、纯镍 分别作 用 于类 成 骨细 胞 R O S . 1 7的研究 , 发现 细
右 ,可在 正常 口腔 温度 内发 生相 变 ,从而 表现 出超 弹性 和 临床 所