完整版口腔金属材料教学课件

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性能:银有细胞毒性,合金化后减弱,还 与硫形成黑色硫化银而影响美观
应用:主要用于冠桥修复体
铸造铬镍不锈钢
种类
低铬不锈钢(马氏体不锈钢): 常用于制作较高硬度和耐磨性的医疗器械
高铬不锈钢(纯铁素体不锈钢):含碳量少, 抗腐蚀性比一类高,但强度、硬度低, 不能硬化,多作为设备用
镍铬不锈钢(奥氏体不锈钢):具有良好的抗 及延展性
(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。
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
组成: 碳--↑合金的硬度和强度、↓韧性,
其含量低于1.7%时称为钢,高于1.7%时称为铸铁; 铬—改善钢的抗氧化作用,提高钢的抗腐蚀性
能,增加合金的硬度和强度 (含量在>12%的钢材称为不锈钢);
❖ 镍---↑抗腐蚀性、增加合金的强度、韧性和延 展性
❖ 硅--↑抗腐蚀性能; ❖ 铁—溶剂元素;还有锰、钼、硫、磷等
(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。
(二) 合金的性质 合金的性质与纯金属的差别: 1.熔点与凝固点 纯金属的熔点与凝固点为恒定不变的温度且两点
温度相同。 合金开始熔化与最后完全熔化的温度相差很大,
锻造贵金属合金丝
性能---机械及生物学性能 应用---正畸弓丝和卡环
锻造钴铬合金丝
性能--抗腐蚀性、焊接性能、加工性能 应用---正畸弓丝和卡环
锻造钛合金丝
镍钛形状记忆合金丝
性能: 记忆特性、质轻、强度高、弹性好、耐腐 蚀、良好的生物学性能,加工及焊接 性能差
应用---正畸弓丝
锻造钛合金丝
性能---高回弹性、良好焊接性能及成形性 应用---正畸弓丝
4. 密度大,不透明。
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。
二、金属的结构
晶体 结点 晶格 晶胞
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。
的,具有趋于结构最稳定的状态。
(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。
1.热处理的结构变化
回复 再结晶 晶粒长大
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。
再结晶 进一步升高温度后,原子重新进行
修复用铸造钴铬合金
性能:抗腐蚀性能和生物学性能良好,强度和 硬度高、延伸率稍低,耐磨性好,铸造收缩 较大
应用: 硬质—活动义齿大支架的整体铸造和种植体 中硬质—卡环、合垫、基托或冠、桥的铸造 软质—各类固定修复
铸造铜基合金
应用:用于一般的固定修复
铸造钛及钛合金的应用
口腔修复---基托、冠、桥的制作 制作种植体 用于口腔正畸
(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。
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。
金属烤瓷合金
性能要求 合金的熔点比瓷烧成温度高 机械性能优良 合金与瓷的线胀系数相匹配 合金与瓷能牢固结合并耐久 不能生成有色的氧化物
非贵金属烤瓷合金
组成 镍--73.6~87.6%,熔点1455℃,耐腐蚀性、 热导率良好,有适当的拉伸强度、伸长率、 硬度和韧性 铬—耐氧化 钴—延展性、加工性能良好 其它:钼、锰、硅、硼、铍、铁等
银---↓金铜合金热处理的影响,降低铜红色使 合金趋向淡黄色;↑延性
铂、钯---↑机械性能,使处理后的合金的强度 、弹性、硬度显著增加 铂—↑抗沾染性及抗腐蚀性
铸造金合金
其它性能 化学性能
铸造性能:温度为850~1000℃,易加工成型 熔金流动性好,铸造收缩较小
生物学性能
铸造银合金
组成:银、钯、金、铜等
钛--↑抗腐蚀能力
修复用铸造钴铬合金
组成:钴—抗腐蚀性强、↑强度及硬度; 铬--↓熔点、↑抗腐蚀性,含量<30%; 镍--↑塑性、↓熔点及强度; 钼--↑弹性极限及延伸率、增加合金强度及硬度; 锰和硅—脱氧剂、改善合金的流动性和铸造性能; 碳—形成碳化物,其数量、形态及大小影响合金的机
械性能; 钛—作用与钼相同; 镓、铟—使晶粒细化
第三节 铸造合金
铸造--是指将合金加热熔化,浇铸入预先制 备好的铸型内成为铸件(成品)的过程
铸造合金的分类: 高熔铸造合金(1100℃以上) 中熔铸造合金(500~1100℃) 低熔铸造合金(500℃以下)
铸造金合金的组成
金---熔点高、拉伸强度好
铜---↑强度及硬度,↓熔点、抗沾染性及 抗腐蚀性
锻造18-8铬镍不锈钢
性能 生物学性能:无明显毒性 抗腐蚀性能:
机械性能—拉伸强度、硬度、弹性模量、 延伸率等
应用---弯制卡环
锻造镍铬合金
组成
镍、铬---抗腐蚀性,铬能↑强度和硬度, 镍---↑韧性 铜---↑流动性,改善焊接性能 其它:锰、硅、碳、磷、硫
锻造镍铬合金
性能: 具有良好的加工性、抗腐蚀性、机械性能、 生物学性能 应用: 制作合金片、无缝冠、正畸托槽
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。
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。
排列,金属内部出现等轴晶粒代
替旧的变形晶粒的现象。
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。
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。
六、 金属的成形法
铸造
锻造
金属 成形法
粉末 冶金
电铸
(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。
(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。
修复用18-8铬镍不锈钢
组成:
碳—与强度和硬度有关,适用于活动修复体支 架或单个固定义齿
铬—具有抗腐蚀性、↑强度,含17~19% 镍—具有抗腐蚀性、↑韧性,含8~12% 硅--↑钢的铸造性能,钢熔化时有去氧化、碳化、 清洁作用;↑钢的强度、硬度、抗腐蚀性 锰--↑钢的强度和硬度,形成硫化锰减轻硫的有 害作用
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

——结晶中心或晶核
结 晶 )固态融 ②结晶中心或晶核成长、增多,
直到液体完全消失。
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。
牙体修复用金属制品
固位钉的类型 粘接固位钉 摩擦固位钉:钉直径0.06cm,钉道直径0.05cm 自攻螺旋固位钉:
固位钉的作用 把充填体连接到牙体组织上,并传导受力 横向固位钉可以拉住修复它和牙本质,减少 劈裂趋势 修复材料有一定体积时,可增加强度
义齿修复用金属制品
桩冠修复用成品根桩 分类:光滑形、槽柱形、锥形、螺纹形 制成材料:不锈钢 规格: 前牙----直径1.2mm、1.5mm、1.8mm; 长度10mm、12mm、14mm 后牙----直径1.0mm、1.2mm、1.5mm; 长度8mm、10mm、12mm
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。
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。
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。
五、 金属的冷加工与热处理
在凝固时亦然。合金的熔点一般较凝固点为低。
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。
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。
附着体attachment分类
按附着体的部位和形式:根内、根上附着体, 杆式、按扣式、辅助固位附着体
若在牙科用合金内有两种不同组成的合金相 并存,则可形成原电池。
(二) 金属的防腐蚀
在防腐蚀方面就应该注意:①使合金组织结 构均匀;②避免不同金属的接触;③经冷加 工后所产生的应力可通过热处理给予减小或 消除;④修复体表面保持光洁无缺陷;⑤金 属内加入某些抗腐蚀元素等。
第二节 锻造合金
锻造18-8铬镍不锈钢
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。
❖ 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。
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。
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。
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。
5. 色泽 合金的色泽与所组成金属有关。
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。
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。
机械结合力:
压缩结合力: 范德华力
第四节 焊接与其他合金
焊接合金的性能要求
其成分、强度、色泽等应尽量与被焊接合 金相接近 焊接合金的熔点必须低于被焊合金,以 低100为宜 熔化后流动性大、扩散性高,能均匀达到 焊接界面,且与被焊合金牢固结合
具有良好的抗腐蚀性抗玷污性
银焊合金
名称 又称白合金焊
应用:焊接银合金、镍铬合金、不锈钢、钴 铬合金、铜合金等;含金和钯的银合金可用 于焊接金-银百度文库钯合金
烤瓷合金的表面处理
目的: 除去合金与瓷熔着过程中阻碍两者接触的因子 加强合金与瓷的结合力
处理方法:除磨削外 酸处理—盐酸、氢氟酸处理贵金属合金,
四氯化碳或三氯甲烷等有机溶液处理非贵金属 粗化处理—喷砂处理 排气和预氧化
合金与烤瓷的熔附
化学结合力:合金表面的氧化层与瓷中氧化物、 非结晶性玻璃反应而生成
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