摘要:
文題釋義:
掃描電鏡:是介於透射電鏡和光學顯微鏡之間的一種微觀形貌觀察手段,可直接利用樣品表面材料的物質效能進行微觀成像。掃描電鏡的優點:①有較高的放大倍數,20-20萬倍之間連續可調;②景深大,視野大,成像富有立體感,可直接觀察各種試樣凹凸不平表面的細微結構;
內氧化:在合金的高溫氧化過程中,除了形成表面氧化物以外,氧可能溶解並擴散進入合金內部,與合金中較活潑的組元發生反應而形成顆粒狀氧化物沉積在合金內部的過程。相應的氧化物稱內氧化物。只有當合金的組成和濃度滿足一定條件時才會發生內氧化,純金屬則不會發生。
背景:不同氣壓熱處理對鈀銀合金內氧化和金瓷結合強度的影響尚缺乏深入研究,且鈀銀合金的金瓷結合機制存在爭議。
目的:評價不同氣壓熱處理對鈀銀合金與瓷結合強度的影響。
方法:用失蠟鑄造法制備鈀銀合金試件(尺寸:25 mm×3 mm×0.5 mm),隨機分成7組,分別進行常壓熱處理(0.1 MPa)與減壓熱處理(氧分壓分別為0.001 8,0.002 3,0.003 6,0.004 6,0.005 4,0.007 1 MPa),使用配有能譜儀的掃描電鏡觀察試件的顯微形貌和合金元素成分。將經處理後的7組合金進行模擬的遮色瓷燒結程式,分析合金元素成分。製備鈀銀合金-瓷試件,掃描電鏡觀察試件的顯微形貌,使用三點彎曲測試評價金瓷結合強度。
結果與結論:①掃描電鏡顯示,熱處理合金表面出現小瘤狀突起結構,隨著熱處理氧分壓的增加,合金表面的小瘤數量迅速增多、體積增大;當氧分壓升至0.007 1 MPa時,合金表面的小瘤相互融合連線成條索狀或網狀,最後幾乎覆蓋合金表面,與常壓熱處理合金表面小瘤覆蓋情況相似。與熱處理前相比,熱處理後合金表面的氧化物含量明顯增加,隨著氧分壓升高,合金表面氧化物含量呈減少趨勢。②掃描電鏡顯示,各組金瓷介面顯微結構相似,瓷與合金結合緊密,合金表層下可見條索狀結構,隨著氧分壓升高,條索狀結構增多,其滲透進金屬的深度增大。模擬遮色瓷燒結後,合金表面的氧化物含量繼續減少。③0.001 8,0.002 3,0.003 6 MPa組金瓷結合強度顯著大於0.004 6,0.005 4,0.007 1,0.1 MPa組(P < 0.05),其餘組間兩兩比較差異無顯著性意義(P > 0.05)。④結果表明,上瓷前在較低的氣壓(≤0.003 6 MPa)下對鈀銀合金進行熱處理能獲得較高的金瓷結合強度,鈀銀合金的內氧化和表面氧化物含量與熱處理氣壓關係密切。
https://orcid.org/0000-0002-8798-1619 (渠豔)
中國組織工程研究雜誌出版內容重點:生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 奈米材料; 緩釋材料; 材料相容性;組織工程
關鍵詞: 材料, 鈀銀合金, 金瓷結合強度, 三點彎曲測試, 氧分壓, 熱處理, 掃描電鏡, 內氧化
引用本文: 渠 豔, 李潔銀, 莊秀妹, 葉劍濤, 葉秀華. 不同氣壓熱處理鈀銀合金與瓷結合的強度[J]. 中國組織工程研究, 2022, 26(16): 2526-2531.
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