口腔金属材料课件

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第一节 概 述
具有良好的物理机械性能和一 定的生物相容性能 广泛用作口腔修复、正畸、充 填和种植等材料。
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一、 金属的特性
金属的特性可大致归纳为以下几点： 1. 在溶液中能被电离释放离子，离子化时形成阳离子
如Ｎa2+、Ｋ+、 Ｆe3+ 。 2. 固体状态时呈结晶，具有金属光泽。 3. 是电和热的良导体。 4. 密度大，不透明。
（一）冷加工 金属在再结晶温度以下进行的变形加工称为冷加工。 一般通过锻造、冲压、轧制、挤压和拉拔等加工过 程，使金属产生塑性形变。
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冷加工导致——
金属内部产生应变硬化 硬度、强度、弹性和磁性增加 延展性、韧性和抗腐蚀性降低 微观来看，晶体内部晶粒破碎，晶格畸变严重，位
错大量增加。 上述金属在塑性形变后的组织结构是不稳定的，具
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（一） 金属的腐蚀
分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
1.化学腐蚀 化学腐蚀指金属和周围介质 直接发生化学作用使金属损坏的现象。这 类腐蚀的化学反应是氧化还原反应，其结 果是金属表面生成氧化物等。
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金属腐蚀的发生程度取决于腐蚀产物（氧 化膜）的结构和性质。致密、稳定的氧化膜 形成后，腐蚀速度会明显减慢，如铬、铝等 元素形成的氧化膜紧密稳定。若氧化膜的结 构疏松，则腐蚀速度加快，并向内层扩展， 如铁的氧化膜疏松，则容易被腐蚀。
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六、 金属的成形法
铸造
锻造
金属 成形法
粉末 冶金
电铸
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(1) 铸造：将熔化的金属或合金浇注到预先制成的铸 型中成为铸件的过程称为铸造。 临床常用的失蜡浇注法，可获得高精度的修复体。
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(2) 锻造：金属或合金在再结晶温度以下通过外力 （拉、压、锤等）而产生的塑性形变称为锻造。 临床常用的不锈钢丝、镍铬合金片等均是锻造而成。
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2.电化学腐蚀 电化学腐蚀即为金属与电解质溶 液相接触，形成原电池而发生的腐蚀损坏现象。 在腐蚀过程中必然伴有电流产生。
金属的电化学腐蚀普遍存在。如船舶在海水 中的腐蚀、潮湿空气中的金属被腐蚀以及各种 酸、碱或盐水溶液中金属的腐蚀等。
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口腔内合金的腐蚀主要是电化学腐蚀，因口 腔内唾液是稀的电解质溶液，摄取的食物中可 能含有大量的弱酸、弱碱性物质和盐类，停留 于牙间的食物残屑分解而发酵产生的有机酸等 均可构成原电池而产生电化学腐蚀。
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三、 金属的熔融与凝固
液 金属的结晶过程分为两个阶段
凝固态熔 ①在液态金属中产生结晶微粒
（
结晶）固态融
——结晶中心或晶核 ②结晶中心或晶核成长、增多，
直到液体完全消失。
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四、合金的结构与性质
概念
两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素熔 合在一起，具有金属性质的物质。 制成合金可以改善金属性能，目前在口腔临床应用 的金属材料大多数为合金。
5. 色泽 合金的色泽与所组成金属有关。
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6．腐蚀性 金属及合金由于周围介质对它的化 学作用而发生的破坏称为腐蚀。纯金属一般不 易被腐蚀，对合金的腐蚀则视其结构及组成不 同而各异。 在合金中加入一定量的抗腐蚀元素如铬等，可 提高抗腐蚀性，不锈钢等均属于此类。
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四、 金属的形变
① 应力和应变：当材料受到外力作用时，材料内部 所产生的与外力大小相同而方向相反的抗力，称 为应力。
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③ 粉末冶金：指金属粉末经加压成形，通过烧结 以提高强度。
④ 电铸：指利用电解过程，在导电性物质上镀上 所需金属。
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• 铸造和锻造均为口腔临床常用的金属成形法，而粉 末冶金和电铸法尚处于研究阶段。
• 电铸可以用于金沉积冠的制作，适合性好。
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八、 金属的腐蚀与防腐蚀
金属的腐蚀到处可见，全世界有10%的金属制件 是因腐蚀而被损坏的。若用于口腔临床的金属材 料被腐蚀，不但使机械性能下降，还可能给人体 带来危害。因此了解金属的腐蚀和采取合理的防 腐蚀措施显得非常重要。
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（一） 合金的结构 组元：组成合金的独立的最基本的单元。可以是金 属元素或非金属元素，也可以是稳定的化合物。例 如铁碳合金中，纯铁和碳都是组元。
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（二） 合金的性质 合金的性质与纯金属的差别： 1．熔点与凝固与最后完全熔化的温度相差很大，
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5. 塑性变形较大，富有延展性。 6. 金属易被氧化，氧化物多数显碱性如Fe2O3。 7. 合金化能改变其性能。
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二、金属的结构
晶体 结点 晶格 晶胞
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金属中的原子以“金属键”的形式结合。金属键的 键能较高，依靠金属键足以把这些结点连接一起形 成牢固的金属结晶，并在金属发生一定变形时不至 被破坏。
② 弹性形变：当应力小时，材料可产生与原来外形 不一致现象。当除去负何后，材料就可以恢复原 来形状，称为弹性形变。
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塑性形变：当应力达到某种限度，除去负荷，材
料不能完全恢复原形而产生永久变形时，这种永久性 变形称为塑性形变。
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强度：金属材料在静外力作用下抵抗破坏和 断裂的能力称为强度。
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五、 金属的冷加工与热处理
再结晶 金属内部出现等轴晶粒代替旧的变形
晶粒的现象。
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晶粒长大
温度继续升高或保温时间延长，则使晶粒互相吞并 而长大，在高于再结晶温度下进行加工时，晶格也 会产生滑移和塑性形变，但不产生应变硬化，这种 塑性形变称为热加工，反而导致金属机械性能下降。
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2．热处理的方法
根据需要可将金属在固态下进行加温、保温和用不 同的冷却方式进行 例如钢的热处理可分为退火、正火、淬火、回火和 表面热处理等5种方法。 口腔科常用的有软化热处理、硬化热处理和消除应 力热处理。
有趋于结构最稳定的状态。
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（二）热处理
加热使金属的温度升高，原子活动能力增大，可使 结构还原。这种对金属加热处理的方法称为热处理。
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1．热处理的结构变化
回复 再结晶 晶粒长大
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回复
变形晶体内晶格畸变逐渐缩小的过程， 可使变形金属的内应力下降，所需温 度较低。
进一步升高温度后，原子重新进行排列，
在凝固时亦然。合金的熔点一般较凝固点为低。
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2．延性、展性、韧性 合金的延性及展性一般均较所组成的金属 为低，而韧性则增高。 3. 硬度 合金的硬度较其所组成的纯金属为高。金 属与合金热处理后均可改变其原有硬度。
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4. 传导性 包括导电和导热性。金属及合金均具有传 导性。但合金的传导性一般均较原有金属差，其中 尤以导电性减弱更为明显。