3種包埋材料對純鈦鑄流率的影響

那彤

(沈陽市和平愛齒口腔門診部 沈陽 110000)

醫(yī)用鈦及鈦合金具有良好的生物相容性、理化性能、耐腐蝕性、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,深受口腔醫(yī)生的青睞,成為現(xiàn)在較為理想的牙科材料之一。其中包埋料的選擇也是影響鑄鈦質(zhì)量的關(guān)鍵因素。鑄流率是鑄造合金本身流動性、鑄造設(shè)備、鑄模溫度、包埋材料的透氣性等的綜合體現(xiàn),是評價(jià)該系統(tǒng)在臨床應(yīng)用可行性的重要指標(biāo)。本文采用網(wǎng)狀試件測定方法,通過對比研究純鈦在3種不同體系的包埋材料的鑄流率,為純鈦包埋材料的使用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料和設(shè)備

純鈦(日進(jìn)齒科材料有限公司),氧化鎂系包埋材料(日進(jìn)齒科材料有限公司),磷酸鹽系包埋材料(洛陽北苑齒科材料有限公司),氧化鋯系包埋材料(山西西京齒科材料有限公司),Symbion Cast純鈦鑄造機(jī)(日進(jìn)齒科材料有限公司),蠟網(wǎng)(上海齒科器械廠)。

1.2 方法

1.2.1 蠟型制作 制作20mm×20mm×0.85mm具有7×7格柵狀的蠟網(wǎng),共98個(gè)網(wǎng)格片段,相鄰兩端分別安插直徑2.5mm的鑄道,并與主鑄道相連,制作蠟型18個(gè),隨機(jī)分為3組,每組6個(gè)。

1.2.2 包埋鑄造 按3種包埋材料規(guī)定的粉液比及升溫程序包埋、焙燒、室溫鑄造。非自耗鎢電極作為熱源,熔金電流為290A,微機(jī)控制操作系統(tǒng)。

1.2.3 鑄流率計(jì)算方法及統(tǒng)計(jì)分析 將網(wǎng)狀試件參照Hinman計(jì)數(shù)方法對完整的網(wǎng)格進(jìn)行計(jì)數(shù)并求出各組的CV值和標(biāo)準(zhǔn)差。用SPSS 15.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。分別比較3種包埋材料對純鈦鑄流率的影響。公式如下

2 結(jié)果

2.1 肉眼觀察

鑄造后各組試件容易與包埋材料分離,其中只有磷酸鹽系包埋材料的鑄件粘砂明顯,氧化鋯系包埋材料的鑄件粘砂少,但氧化鎂系包埋材料的鑄件無粘砂。

2.2 鑄流率(表1)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,包埋材料對純鈦合金鑄流率的影響較大,統(tǒng)計(jì)軟件分析3種包埋材料對其鑄流率的影響有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)可見氧化鎂系包埋材料鑄流率最高,氧化鋯系次之,磷酸鹽系最低。

表1 純鈦合金在3種不同包埋材料條件下的鑄流率(%CV)

3 討論

牙科合金的鑄流率是指鑄金鑄入型腔內(nèi)的完整性,即實(shí)際鑄入鑄型腔內(nèi)的合金占應(yīng)該鑄入鑄型腔內(nèi)的合金量的百分比。總結(jié)以往學(xué)者的研究有2種測試鑄流率的方法,一類是直接法,從問題的抽象研究合金的鑄流率,能較客觀的反應(yīng)合金鑄入鑄型腔的能力。第二類是直接法,從問題的具體來研究,模擬牙體牙冠外形制作帽狀試件,通過全冠適應(yīng)性推斷鑄造精度。本文采用網(wǎng)狀試件測定方法研究純鈦在3種包埋材料下得鑄流率。

在牙科鑄鈦機(jī)研制已日趨完善的今天,包埋材料已成為保護(hù)鈦原有的生物和物理特性,提高鑄造精度及質(zhì)量的關(guān)鍵所在,目前常用的耐火材料有石英、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、氧化鈣等,鑄鈦也為相應(yīng)的系列。包埋材料影響合金的鑄流率,即使使用同種包埋料也由于潤濕性、熱傳導(dǎo)性、氣體穿透性、顆粒大小的不同對合金鑄件的鑄造完整性產(chǎn)生不同影響。磷酸鹽系包埋材料與鈦的反應(yīng)較強(qiáng),容易造成鑄件表面脆化,鑄造時(shí)表面反應(yīng)層較厚,鑄件多成黑色。氧化鎂系包埋材料作為針對石英類包埋材料與熔鈦反應(yīng)大的特點(diǎn)而開發(fā)的,其優(yōu)點(diǎn)是鑄件表面光潔,污染極小。在鈦的鑄造中,鋯也以金屬鋯粉的形式加入包埋材料中,利用其加熱后的氧化膨脹提高鑄件精度。氧化鋁系包埋材料高溫時(shí)體積穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)致密,不易龜裂,其與鈦反應(yīng)較小,其缺點(diǎn)是所需硬化和燒烤的時(shí)間較長,且鑄模堅(jiān)硬,脫模性差。氧化鈣是最穩(wěn)定的鑄鈦包埋材料之一,一氧化鈣為包埋材料的鑄件形成的鑄件脫模性極好,表面光滑,精度高,但其易于溶于水,其產(chǎn)品的開發(fā)和實(shí)用性有待于解決。

本實(shí)驗(yàn)選擇磷酸鹽系包埋材料、氧化鎂系包埋材料、氧化鋯系包埋材料分析不同包埋材料對純鈦鑄流率的影響,結(jié)果顯示3種包埋材料對鑄流率有影響,氧化鎂系包埋材料的鑄流率最高,可能是氧化鎂的透氣性較好以及包埋材料與界面反應(yīng)較小的原因。口腔組織由于其細(xì)微的結(jié)構(gòu)及特殊的功能對修復(fù)體的形態(tài),精度,強(qiáng)度要求都高,目前各國研究的口腔專用的口腔包埋材料都不夠理想,改進(jìn)包埋材料,提高鑄件質(zhì)量是我們的目標(biāo),有待于開發(fā)更適合鑄鈦的包埋材料。

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