口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件

1、第二節(jié) 金屬材料基本知識(shí) 金屬（metal）材料在口腔修復(fù)中有著悠久的應(yīng)用歷史。目前仍然是口腔材料學(xué)中最重要的一大類材料。 金屬材料包括純金屬和合金（alloy），純金屬由單一金屬元素組成，而合金是由兩種或兩種以上的金屬元素或金屬元素與非金屬元素熔合在一起所組成的具有金屬特性的物質(zhì)。純金屬獲得困難、品種少、力學(xué)性能低?？谇会t(yī)學(xué)應(yīng)用的金屬材料大多數(shù)是合金，制成合金的目的是為了改善金屬的各種性能。第二節(jié) 金屬材料基本知識(shí) 金屬（metal一、金屬的結(jié)構(gòu)（二）合金的晶體結(jié)構(gòu) 合金中元素在液態(tài)時(shí)能夠互溶，形成均勻的溶體。相是指金屬組織中化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)和物理性能相同的結(jié)構(gòu)組分。根據(jù)合金中相的晶體結(jié)構(gòu)

2、特點(diǎn)，可以將其分為固溶體和金屬化合物兩類。一、金屬的結(jié)構(gòu)（二）合金的晶體結(jié)構(gòu) 1.固溶體（solid solution）一種元素均勻地溶解于另一種元素的晶體相中而形成的固體稱為固溶體。 置換（substitutional）固溶體：溶質(zhì)原子占據(jù)溶劑晶格某些結(jié)點(diǎn)位置而形成的固溶體。 間隙（interstitial）固溶體：溶質(zhì)原子嵌入溶劑晶格間隙所形成的固溶體。 1.固溶體（solid solution）一種元口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件 溶質(zhì)原子的溶入會(huì)使其周圍溶劑原子的晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變，晶格的畸變?cè)龃罅司Ц裎诲e(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力，使晶面滑移難以進(jìn)行，合金固溶體的強(qiáng)度與硬度增加。通過(guò)融入某種溶質(zhì)元素來(lái)

3、形成固溶體而使金屬?gòu)?qiáng)化的現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。合金的韌性、延展性和塑性有所下降。 溶質(zhì)原子的溶入會(huì)使其周圍溶劑原子的晶格結(jié) 2.金屬間化合物（intermetallic compounds） 合金中其晶體結(jié)構(gòu)與組成元素的晶體結(jié)構(gòu)均不相同的固相稱為金屬化合物。金屬化合物具有較高的熔點(diǎn)、硬度和較大的脆性。當(dāng)合金中出現(xiàn)金屬化合物時(shí)，可提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但降低塑性。 2.金屬間化合物（intermetallic 二、金屬的熔融和凝固 金屬由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變的過(guò)程稱為熔融（melt），從液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變的過(guò)程稱為凝固（solidification）。（一）金屬的凝固 金屬凝固后通常形成晶體結(jié)構(gòu)，因此金屬的

4、凝固是一個(gè)結(jié)晶過(guò)程。過(guò)程分為兩個(gè)階段：形成晶核晶核長(zhǎng)大。二、金屬的熔融和凝固 金屬由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變的過(guò)程稱（二）冷卻曲線 熔融的純金屬由液態(tài)向固態(tài)的冷卻過(guò)程，所測(cè)得的溫度與時(shí)間的關(guān)系曲線冷卻曲線。 金屬的冷卻速度愈快，所形成的晶粒愈細(xì)，晶界越多，金屬的力學(xué)性能就愈好。因此可通過(guò)控制結(jié)晶過(guò)程來(lái)細(xì)化晶粒，提高金屬的力學(xué)性能。（二）冷卻曲線三、合金的特性 1、熔點(diǎn)與凝固點(diǎn) 合金沒(méi)有固定的熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)。合金的熔點(diǎn)是其開(kāi)始熔化的溫度，凝固點(diǎn)則是開(kāi)始凝固的溫度，而且多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般比各成分金屬的低。 2、力學(xué)性能 合金強(qiáng)度及硬度較其所組成的金屬大，而延性及展性較低。三、合金的特性 1、熔點(diǎn)與凝固點(diǎn) 合金

5、沒(méi)有固定的熔點(diǎn)和3、傳導(dǎo)性 尤以導(dǎo)電性減弱更為明顯。4、色澤 合金的色澤與所組成金屬有關(guān)。5、腐蝕性 純金屬一般不易被腐蝕，合金的腐蝕一般視其結(jié)構(gòu)及組成不同而異。3、傳導(dǎo)性 尤以導(dǎo)電性減弱更為明顯。四、口腔金屬的分類 口腔醫(yī)學(xué)通常將其使用的金屬分為貴金屬（noble metal）和非貴金屬（base-metal）。貴金屬是指在口腔環(huán)境中耐腐蝕、耐氧化的金屬。口腔醫(yī)學(xué)所用的合金也因此分為貴金屬合金和非貴金屬合金。凡是合金中一種或幾種貴金屬總含量不小于25wt%的合金屬于貴金屬合金。四、口腔金屬的分類 口腔醫(yī)學(xué)通常將其使用的金屬分五、金屬的形變與熱處理 2、金屬的冷加工 金屬在高于再結(jié)晶溫度下的塑

6、性變形稱為熱加工，在低于再結(jié)晶溫度下的塑性變形稱為冷加工（cold working）。 冷加工導(dǎo)致金屬晶格嚴(yán)重扭曲畸變，晶粒破碎，內(nèi)應(yīng)力增加。性能上表現(xiàn)為硬度和強(qiáng)度增大，脆性增加，而塑性、延展性和耐腐蝕性降低，這種現(xiàn)象稱為加工硬化（work hardening）。五、金屬的形變與熱處理 2、金屬的冷加工 （二）金屬的熱處理 金屬冷加工后的不利性能可以通過(guò)熱處理來(lái)改變。對(duì)固態(tài)金屬或合金采用適當(dāng)方式加熱、保溫和冷卻，以獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與性能的加工方法。 1、冷加工后金屬加熱過(guò)程中的組織變化 金屬經(jīng)冷加工后，組織處于不穩(wěn)定狀態(tài)。加熱會(huì)使冷加工后的金屬依次發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大。（二）金屬的熱

7、處理 金屬冷加工后的不利性能可以通過(guò)（1）回復(fù)：加熱溫度較低或保溫時(shí)間較短時(shí)發(fā)生回復(fù)，此時(shí)變形晶體內(nèi)晶格畸變逐漸減少，使變形金屬的內(nèi)應(yīng)力大大下降，塑性稍有回升。（2）再結(jié)晶（recrystallization）：加熱到較高溫度后，原子活動(dòng)能力提高到能重新進(jìn)行排列時(shí)。金屬的組織結(jié)構(gòu)和性能基本上恢復(fù)到冷加工前的狀態(tài)，加工硬化消失。（1）回復(fù)：加熱溫度較低或保溫時(shí)間較短時(shí)發(fā)生回復(fù)，此時(shí)變形晶 （3）晶粒長(zhǎng)大：如果加熱溫度升得過(guò)高或加熱保溫時(shí)間延長(zhǎng)，再結(jié)晶形成的細(xì)晶粒就會(huì)互相吞并而長(zhǎng)大，使晶粒粗化，力學(xué)性能、塑性和韌性降低。 2、熱處理方法 退火與正火是口腔金屬材料常用的熱處理方法，其目的是降低金屬的

8、硬度，增加塑性，減少脆性，以便進(jìn)行切削加工和進(jìn)一步的冷變形加工；消除由于冷加工過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，防止金屬制品變形和開(kāi)裂。 （3）晶粒長(zhǎng)大：如果加熱溫度升得過(guò)高或加熱保溫時(shí)六、金屬的成型方法 1、鑄造（casing） 將熔化的金屬或合金澆注到預(yù)先制成的鑄型中成為鑄件的過(guò)程?？谇会t(yī)學(xué)常用的失蠟澆注法，可獲得高精度的修復(fù)體。 2、鍛制（wrought） 利用鍛壓方法對(duì)金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法。六、金屬的成型方法 1、鑄造（casing） 將熔 3、切削加工 切削加工是一種用加工刃具對(duì)金屬材料進(jìn)行外形加工的方法，以生產(chǎn)出預(yù)定外形的金屬制品

9、。隨著CAD/CAM和數(shù)控機(jī)床的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床加工制作修復(fù)體已經(jīng)在口腔醫(yī)學(xué)得到廣泛應(yīng)用。 3、切削加工 切削加工是一種用加工刃具對(duì)金屬材料口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件 4、粉末冶金（powder metallurgy）膜壓成型和燒結(jié)。 5、電鑄（electroforming） 是利用電解原理，在導(dǎo)電性物質(zhì)上鍍上所需金屬的過(guò)程。 4、粉末冶金（powder metallurgy）膜壓口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件 6、選擇性激光燒結(jié)（selective laser sintering，SLS） 是采用激光束在計(jì)算機(jī)控制下，根據(jù)分層截面信息進(jìn)行有選擇地分層燒結(jié)金屬粉末，層層疊加最終生成預(yù)期的物體

10、。 6、選擇性激光燒結(jié)（selective las七、金屬的腐蝕與防腐蝕（一）金屬的腐蝕 金屬的腐蝕（corrosion）是指金屬與接觸的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程。 1、化學(xué)腐蝕（chemical corrosion）金屬與周圍介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。 2、電化學(xué)腐蝕（electrochemical corrosion）金屬與電解質(zhì)溶液相接觸，發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，進(jìn)而腐蝕的現(xiàn)象。金屬修復(fù)體在口腔中的腐蝕是電化學(xué)腐蝕，唾液是弱電解質(zhì)溶液。七、金屬的腐蝕與防腐蝕（一）金屬的腐蝕 口腔內(nèi)有以下幾種情況可以形成原電池： 攝取的食物中含有一些弱酸、弱堿

11、和鹽類物質(zhì)，這些食物殘屑停留于牙間，經(jīng)分解、發(fā)酵可產(chǎn)生有機(jī)酸等均可構(gòu)成原電池； 兩種組成不同的金屬相并存或相接觸，活潑程度差異愈大，則腐蝕愈快； 口腔內(nèi)有以下幾種情況可以形成原電池：口腔內(nèi)金屬表面的裂紋、鑄造缺陷及污物的覆蓋等，都能降低該處唾液內(nèi)的氫離子濃度而成為原電池正極，金屬呈負(fù)極；因冷加工所致金屬內(nèi)部存在殘余應(yīng)力，有應(yīng)力部分將成為負(fù)極而被腐蝕。口腔內(nèi)金屬表面的裂紋、鑄造缺陷及污物的覆蓋等，都能降低該處 3、影響金屬腐蝕的因素 組織結(jié)構(gòu)的均勻性；材料本身的組成、微結(jié)構(gòu)、物理狀態(tài)、表面形態(tài)以及周圍介質(zhì)的組成和濃度；環(huán)境變化如濕度和溫度的改變，金屬表面接觸的介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和循環(huán)；腐蝕產(chǎn)物的溶解性和

12、其性質(zhì)等。 3、影響金屬腐蝕的因素 組織結(jié)構(gòu)的均勻性（二）、金屬的防腐蝕 使合金組織結(jié)構(gòu)均勻； 避免不同金屬的接觸； 經(jīng)冷加工后所產(chǎn)生的應(yīng)力需通過(guò)熱處理減小或消除； 修復(fù)體表面保持光潔無(wú)缺陷； 加入耐腐蝕元素。（二）、金屬的防腐蝕 使合金組織結(jié)構(gòu)均勻；八、金屬的生物學(xué)效應(yīng) 金屬的生物學(xué)效應(yīng)主要取決于材料在應(yīng)用時(shí)被釋放或溶出到生物體內(nèi)元素的特性和濃度，有多種因素會(huì)影響到金屬元素的釋放，金屬元素在元素周期表中的位置、本身的化學(xué)成分、晶相結(jié)構(gòu)以及所處的生物體環(huán)境。 單一元素的性能并不代表含有這一元素成分的合金的性能。八、金屬的生物學(xué)效應(yīng) 金屬的生物學(xué)效應(yīng)主要第二節(jié) 鑄造合金 鑄造合金（casting

13、 alloy）是指通過(guò)鑄造成型方法制備口腔修復(fù)體的合金?？谇昏T造合金應(yīng)具備如下要求：較低的熔化溫度和較窄的固相線-液相線溫度范圍，良好的力學(xué)性能、理化性能、耐腐蝕性能、生物學(xué)性能和優(yōu)良的鑄造性能，優(yōu)良的鑄造性能是指液體合金的流動(dòng)性好、鑄件的體積收縮率小和鑄件容易打磨拋光。第二節(jié) 鑄造合金 鑄造合金（casting 根據(jù)熔化溫度可將鑄造合金分為高熔鑄造合金（1100C以上）、中熔鑄造合金（501-1100C）和低熔鑄造合金（500C以下），熔化溫度影響鑄造包埋材料的選擇和熔化方式的選擇。 按照ISO及我國(guó)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，鑄造合金依其力學(xué)性能可以分為1-5型，力學(xué)性能主要指屈服強(qiáng)度和延伸率，均為鑄態(tài)的性

14、能。 根據(jù)熔化溫度可將鑄造合金分為高熔鑄造合金（11一、貴金屬鑄造合金（一）分類與組成 1、高貴金屬（high-noble metal）鑄造合金 指貴金屬元素含量不低于60 %（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），其中金含量不低于40 %的鑄造合金。主要有三種： （1）金-銀-鉑合金 （2）金-銅-銀-鈀1型合金 （3）金-銅-銀-鈀2型合金一、貴金屬鑄造合金（一）分類與組成 2、貴金屬鑄造合金 指貴金屬元素含量不小于25%的合金，主要有4種： （1）金-銅-銀-鈀3型合金 （2）金-銀-鈀-銦合金 （3）鈀-銅-鎵合金 （4）銀-鈀合金 2、貴金屬鑄造合金 指貴金屬元素含量不小于 3、合金中主要元素的作用 大多數(shù)的

15、口腔鑄造貴金屬合金以金或鈀作為基體元素，另添加些其他元素，這類合金具有相對(duì)低的熔點(diǎn)和優(yōu)良的耐腐蝕性能，能與其他元素形成固溶體。 （1）金（Au）：金是金基合金的基體元素。黃色，優(yōu)異的延展性和耐腐蝕性能，但強(qiáng)度低，質(zhì)地軟。通常加入銅、銀、鉑等其他金屬元素組成固溶體合金，能顯著提高合金的強(qiáng)度、硬度和彈性。 3、合金中主要元素的作用 大多數(shù)的口腔鑄 （2）銀（Ag）：銀是一種白色、有優(yōu)良延展性的金屬。銀可以與金或鈀組成一系列固溶體以增強(qiáng)合金的強(qiáng)度，提高熔化合金的流動(dòng)性。在金基合金中銀可以中和銅所產(chǎn)生的紅色，在鈀合金中銀可以使合金變?yōu)榘咨?（3）銅（Cu）：銅是口腔鑄造貴金屬合金中的重要成分之一，能

16、與金或鈀形成一系列固溶體，提高合金的強(qiáng)度。 （2）銀（Ag）：銀是一種白色、有優(yōu)良延展性的金屬 （4）鈀（Pd）：鈀呈白色，能與金、銀、銅、鈷、錫、銦或鎵等元素組成合金而廣泛用于口腔醫(yī)學(xué)。合金中加入少量鈀就能使合金顏色變成白色。鈀基合金的力學(xué)性能有時(shí)比金基合金還要好。 （5）鉑（Pt）：鉑是一種白色金屬，質(zhì)硬，延展性好，熔點(diǎn)高，具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，即使在高溫下也不易氧化，所以鉑箔可用作烤瓷的襯底。將鉑加入金合金中可以提高合金的硬度和彈性，加強(qiáng)合金的穩(wěn)定性，但會(huì)使合金的黃色變淺。 （4）鈀（Pd）：鈀呈白色，能與金、銀、銅、鈷、錫 （6）鋅（Zn）：鋅是一種藍(lán)白色的金屬，質(zhì)軟、脆，強(qiáng)度較低。少

17、量的鋅在合金熔化及鑄造過(guò)程中氧化成氧化物，能防止合金熔液繼續(xù)被氧化。鋅還能改善金合金的流動(dòng)性。 （6）鋅（Zn）：鋅是一種藍(lán)白色的金屬，質(zhì)軟、脆，（二）性能 1、熔化溫度范圍 固相線-液相線間的熔化范圍應(yīng)當(dāng)較窄，減少合金氧化及污染的機(jī)會(huì)。熔化溫度范圍在70C以內(nèi)或更小。 2、鑄造溫度 合金的鑄造溫度通常高于其液相線溫度100-150C，目的是使合金完全熔化，降低粘滯性，提高流動(dòng)性，確保鑄造質(zhì)量。（二）性能 3、密度 貴金屬合金通常具有較大的密度，容易形成完好的鑄件，適合于鑄造成型。 4、強(qiáng)度 貴金屬合金種類多，屈服強(qiáng)度變化范圍大。 5、硬度 硬度與屈服強(qiáng)度密切相關(guān)，它關(guān)系到合金拋光的難易程度。

18、大多數(shù)貴金屬合金的硬度低于釉質(zhì)。 6、延伸率 影響合金的可拋光性。延伸率高的合金不會(huì)在拋光過(guò)程中折斷。 3、密度 貴金屬合金通常具有較大的密度，容 7、生物相容性 一般認(rèn)為在口腔應(yīng)用條件下貴金屬合金對(duì)人體具有良好的生物相容性，無(wú)明顯的毒性和刺激性，可以長(zhǎng)期在口腔環(huán)境中使用。 合金在口腔環(huán)境中釋放元素主要通過(guò)腐蝕過(guò)程發(fā)生的。合金對(duì)生物體產(chǎn)生的毒性、過(guò)敏性和其他的不良生物學(xué)反應(yīng)與釋放到口腔中金屬元素的性質(zhì)、濃度以及作用時(shí)間密切相關(guān)，不同的元素對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生不同的生物學(xué)效應(yīng)。 7、生物相容性 一般認(rèn)為在口腔應(yīng)用條件下貴 生物相容性： 從貴金屬合金中釋放的元素與合金的組成不成正比，而與合金微結(jié)構(gòu)中相的數(shù)

19、量、類型和組成有關(guān)。 一些元素更容易從合金中釋放出來(lái)。 含貴金屬元素多的合金釋放的物質(zhì)少。 在某些情況下，單一金屬元素的毒性可能大于合金化后的該元素毒性。 生物相容性： 8、化學(xué)性能 在口腔環(huán)境中貴金屬合金的化學(xué)性能比較穩(wěn)定。 9、鑄造性能 通常金基合金鑄造后的線收縮率為1.24%，是所有鑄造合金中最小的。合金的鑄造收縮可通過(guò)鑄型（包埋材料）的加熱膨脹來(lái)補(bǔ)償。 8、化學(xué)性能 在口腔環(huán)境中貴金屬合金的化（三）熱處理 鑄造合金的力學(xué)性能不但與其組成相關(guān)，而且還與其組織結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。熱處理能改變鑄造合金的組織結(jié)構(gòu)，因而能改變其力學(xué)性能。軟化熱處理適用于即將要打磨、成型或冷變形的合金。硬化熱處理適用于

20、義齒支架、連接桿、卡環(huán)、橋體等需要較大剛性結(jié)構(gòu)的合金。（四）應(yīng)用 可以用來(lái)制作所有的修復(fù)體。（三）熱處理口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件二、非貴金屬鑄造合金（一）鈷-鉻合金和鎳-鉻合金 1、組成 ISO標(biāo)準(zhǔn)要求鈷-鉻和鎳-鉻鑄造合金中鉻含量不得低于20%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），鈷、鎳、鉻的總含量不得低于85 %.這兩種合金中的鈷和鎳是可以互換的。合金中的鉻可降低合金的熔化溫度，提高合金的耐腐蝕性能，含量過(guò)多會(huì)使合金脆性明顯增加。二、非貴金屬鑄造合金（一）鈷-鉻合金和鎳-鉻合金 鈷比鎳更能提高合金的彈性模量、強(qiáng)度及硬度，合金中增加鎳的含量，可以降低合金的硬度，形成不同硬度的合金。 合金中加入鉬元素可以形成明

21、顯的固溶強(qiáng)化作用，并使合金延展性的降低程度減少。碳的含量雖然不高，但對(duì)合金的性能影響極大，有效提高鈷基合金的硬度。 鈷比鎳更能提高合金的彈性模量、強(qiáng)度及硬度 非貴金屬合金高溫下容易氧化，不利于鑄造，硅、鐵、鋁可作為脫氧劑加入以減少氧化膜。硅、鎂等元素可以改善合金熔化后的流動(dòng)性和可鑄造性。 非貴金屬合金高溫下容易氧化，不利于鑄造，硅 2、性能 （1）物理特性 熔化溫度較高，密度多為貴金屬合金的一半。 （2）力學(xué)性能 延伸率是判斷合金脆性或延展性的重要指標(biāo)，延伸率和拉伸強(qiáng)度的結(jié)合是判斷材料韌性的指標(biāo)。 2、性能 彈性模量：合金的彈性模量越高，修復(fù)體的剛性就越強(qiáng)。可將金屬支架部分做得比較薄一些。 硬

22、度：較高。 疲勞強(qiáng)度：鈷-鉻合金的抗疲勞性能最佳。 彈性模量：合金的彈性模量越高，修復(fù)體的剛性就越強(qiáng)?？蓪⒔穑?）耐腐蝕性能 主要涉及金屬離子的釋放特性。金屬表面狀態(tài)是影響腐蝕的最重要因素。腐蝕往往伴隨著磨損現(xiàn)象。（4）生物性能 鈹有細(xì)胞毒性，鎳是公認(rèn)的致敏元素。（3）耐腐蝕性能 主要涉及金屬離子的釋放特性。金屬表面狀（二）鑄造鈦及鈦合金 1、組成 （1）純鈦：市售純鈦除了含99%以上的鈦元素以外，還含有微量的氧、氮、碳、氫、鐵等其他雜質(zhì)元素，能明顯影響材料的物理和力學(xué)性能。 （2）鈦合金：與鈦形成合金的元素有鋁、釩、鈮、鐵、鋯、鉬等?？谇怀Ｓ玫蔫T造鈦合金有鈦-6鋁-4釩合金、鈦-6鋁-7鈮合

23、金等。（二）鑄造鈦及鈦合金 1、組成 2、性能 （1）物理與力學(xué)性能 純鈦的密度為4.5g/cm3，熔點(diǎn)高。 鑄造鈦的力學(xué)性能受其所含雜質(zhì)元素的含量影響很大。鈦合金的強(qiáng)度顯著高于純鈦，但彈性模量差別不大，延伸率小于純鈦。 鈦及鈦合金鑄造后的力學(xué)性能有所提高，特別是強(qiáng)度和硬度。 2、性能 （2）化學(xué)性能：鈦表面生成一層致密的、附著力強(qiáng)的、化學(xué)穩(wěn)定性極高的氧化膜。即使由于機(jī)械磨損也會(huì)很快自愈或重新再生。在常溫下具有非常好的耐腐蝕性能。 （3）鑄造性能：目前大多采用在真空或惰性氣體保護(hù)下通過(guò)電弧加熱的方法來(lái)熔化鈦及鈦合金，不能使用傳統(tǒng)坩堝和包埋材料。 鈦鑄造時(shí)需要增加鑄造壓力，以提高鑄造質(zhì)量。 （2

24、）化學(xué)性能：鈦表面生成一層致密的、附著力強(qiáng)的、化學(xué)穩(wěn) （4）生物相容性： 3、應(yīng)用 鑄造鈦及鈦合金可用于鑄造可摘局部義齒的支架、基托、冠、橋等，也可用于鑄造嵌體。 （4）生物相容性：第三節(jié) 瓷熔附合金 瓷熔附合金（porcelain bonding alloy）是用于制作瓷熔附金屬修復(fù)體冠，橋基底的合金，其表面熔附一層烤瓷。熔附金屬修復(fù)體兼有金屬材料的強(qiáng)度和韌性以及陶瓷材料的耐磨和美觀性能，在口腔冠橋修復(fù)中應(yīng)用廣泛。第三節(jié) 瓷熔附合金 瓷熔附合金（porc口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件（一）瓷熔附合金應(yīng)具備的要求 1、合金的熔化溫度必須高于瓷的燒結(jié)溫度以及用于連接橋體的焊料的焊接溫度（100C

25、），以免金屬基底在烤瓷過(guò)程中發(fā)生塌陷（sagging）變形。 2、合金表面應(yīng)當(dāng)具有較高的表面能，以利于瓷的熔附，形成均勻無(wú)缺陷的界面。（一）瓷熔附合金應(yīng)具備的要求 3、合金與瓷之間必須具有良好的結(jié)合，特別是在結(jié)合界面能夠形成牢固的化學(xué)性結(jié)合和機(jī)械嵌合。 4、合金與瓷的熱膨脹系數(shù)應(yīng)相近，以保證在溫度變化過(guò)程中不會(huì)在結(jié)合界面產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，以免瓷層碎裂。 3、合金與瓷之間必須具有良好的結(jié)合，特別是在結(jié)合 5、合金基底應(yīng)有充分的剛性和強(qiáng)度，以保證修復(fù)體受力后變形小，減少瓷層的應(yīng)力。 6、合金及其表面的氧化物不會(huì)降低瓷的強(qiáng)度，或?qū)е麓审w熱膨脹系數(shù)改變，以免在金瓷間產(chǎn)生破壞性應(yīng)力。 7、鑄造合金應(yīng)當(dāng)具

26、有良好的鑄造性能，以便制得精確的鑄件，且高溫蠕變小。 5、合金基底應(yīng)有充分的剛性和強(qiáng)度，以保證修復(fù)體受（二）合金與瓷的結(jié)合 合金與瓷之間的牢固結(jié)合時(shí)瓷熔附金屬修復(fù)成功的關(guān)鍵。化學(xué)性結(jié)合在合金與瓷的結(jié)合中起著最大的作用。 1、貴金屬合金表面氧化膜 貴金屬烤瓷合金中必須含有其他更易被氧化的元素，如鐵、銦和錫，以形成表面氧化物，能顯著提高金瓷結(jié)合。（二）合金與瓷的結(jié)合 2、非貴金屬表面氧化膜 過(guò)厚氧化膜的熱膨脹系數(shù)與金屬或瓷有差異，溫度變化時(shí)會(huì)在界面產(chǎn)生應(yīng)力，破壞界面結(jié)合。在0.22m范圍內(nèi)可獲得最大的金瓷結(jié)合。（三）瓷熔附合金的種類 貴金屬合金和非貴金屬合金 2、非貴金屬表面氧化膜 過(guò)厚氧化膜的熱

27、膨脹二、鑄造貴金屬合金（一）種類和組成 可分為金基合金和鈀基合金兩大類。 1、金-鉑-鈀合金 2、金-鈀合金 3、金-鈀-銀合金 4、鈀-銀合金 5、鈀-銅合金二、鑄造貴金屬合金（一）種類和組成口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件三、鑄造非貴金屬合金（一）種類和組成 鎳-鉻合金、鈷-鉻合金和鈦及鈦合金。 1、鎳-鉻合金 制作的金屬基底可以薄一些。注意鑄造收縮的補(bǔ)償問(wèn)題。 2、鈷-鉻合金 鈷-鉻合金的強(qiáng)度和硬度均比貴金屬合金和鎳-鉻合金高，鈷-鉻合金的生物相容性優(yōu)于Ni-Cr合金。 3、鈦及鈦合金 鈦及鈦合金具有

28、優(yōu)異的強(qiáng)度、耐腐蝕性能和生物相容性。表面可形成多孔的、較厚的、缺乏黏附力的氧化膜。 三、鑄造非貴金屬合金（一）種類和組成烤瓷牙齦緣黑線牙齦染黑烤瓷牙齦緣黑線牙齦染黑第四章 銀汞合金 銀汞合金（amalgam）是一種特殊的合金。它是由銀合金粉與汞在室溫下混合后形成的堅(jiān)硬合金。這一形成合金的過(guò)程稱作汞齊化（amalgamation）。第四章 銀汞合金 銀汞合金（amalgam第一節(jié) 種類和組成 銀合金粉有兩種類型：低銅銀合金粉和高銅銀合金粉，與汞反應(yīng)后分別形成低銅銀汞合金和高銅銀汞合金。 汞為純度較高的醫(yī)用級(jí)汞。第一節(jié) 種類和組成 銀合金粉有兩種類型：低一、低銅銀合金粉 1、組成 低銅銀合金粉主要

29、由銀、錫、銅、鋅組成，其中Cu含量不超過(guò)6%。 銀是形成銀汞合金的主體成分，是銀汞合金強(qiáng)度的主要貢獻(xiàn)者。純銀難于與汞發(fā)生汞齊化反應(yīng)，而錫與汞具有較大的親和力，錫與銀形成的合金粉容易與汞發(fā)生汞齊化反應(yīng)。錫還能增加銀汞合金凝固前的可塑性，但它也會(huì)增加凝固過(guò)程中的體積收縮，降低銀汞合金的強(qiáng)度、硬度和抗腐蝕能力。應(yīng)盡量降低錫的用量。一、低銅銀合金粉 銅的加入能提高強(qiáng)度并改善銀汞合金的脆性。鋅能改善銀汞合金的脆性，增加可塑性。鋅能與氧結(jié)合，防止或減少其他金屬元素的氧化。 銅的加入能提高強(qiáng)度并改善銀汞合金的脆性。鋅能 2、類型 根據(jù)顆粒外形，銀合金粉分為屑型和球形兩種。 （1）屑型銀合金粉（lathe-c

30、ut alloys）：將銀、錫、銅及鋅一起高溫熔化后澆注成鑄錠，冷卻后切削成不規(guī)則的片條狀粉末。屑型銀合金粉顆粒較大，外形為不規(guī)則條狀，堆積密度較小，顆粒間空隙較大，與汞形成的合金的強(qiáng)度不高。 2、類型 根據(jù)顆粒外形，銀合金粉分為屑型和球形兩種。 （2）球形銀合金粉(spherical alloys):將銀、錫、銅、鋅一起熔化后經(jīng)真空霧化而成，其顆粒為大小不一的球形，粒徑為730m，粒度分布寬，堆積密度大，需汞量小，與汞形成的合金的強(qiáng)度較高，凝固早期的強(qiáng)度較高。 （2）球形銀合金粉(spherical alloy口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件二、高銅銀合金粉 高銅銀合金粉中的銅含量超過(guò)6%。

31、1、混合型高銅銀合金粉 將銀72%、銅28%的球形銀銅共晶合金粉末混入到低銅銀合金粉中制成（混合比例1:3），混合后銅含量為12%30%。二、高銅銀合金粉 2、單一組成型銀合金粉 是由銀、錫、銅及微量的銦、鈀直接熔化形成的含銅量較高的合金。每個(gè)顆粒具有相同的化學(xué)組成。 2、單一組成型銀合金粉 是由銀、錫、銅及微量的銦第二節(jié) 固化反應(yīng)與性能一、固化反應(yīng)（一）低銅銀汞合金 Ag3Sn()+Hg Ag2Hg3(1)+Sn(7-8)Hg(2)+殘余的Ag3Sn() 2相的耐腐蝕性最低，蠕變也較大，是導(dǎo)致銀汞合金修復(fù)體失敗的主要因素。第二節(jié) 固化反應(yīng)與性能一、固化反應(yīng)口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件（二）

32、高銅銀汞合金1、混合型合金Ag3Sn+Ag3Cu+Hg Ag2Hg3(1)+Cu6Sn5()+殘余的Ag3Cu和Ag3Sn2、單一組成型高銅銀汞合金Ag3Sn（）+Cu3Sn()+Hg Ag2Hg3(1)+Cu6Sn5()+殘余的相、相顆粒（二）高銅銀汞合金二、性能 （一）力學(xué)性能 銀汞合金初步凝固后其強(qiáng)度隨時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸增加，一周后基本達(dá)到最大。早期強(qiáng)度低的銀汞合金充填后一段時(shí)間內(nèi)不能咀嚼食物。二、性能 影響銀汞合金強(qiáng)度的因素很多： 1、銀合金粉的組成、粒度及類型 銀、銅具有增強(qiáng)銀汞合金強(qiáng)度的作用。球形銀合金粉形狀規(guī)則，顆粒小，顆粒堆積密度大，調(diào)和時(shí)所需汞量較屑型合金少，凝固后強(qiáng)度高于屑型合

33、金，特別是早期強(qiáng)度高。 影響銀汞合金強(qiáng)度的因素很多： 2、汞量的影響 足量的汞能使合金粉充分汞齊化。汞量過(guò)少，充填體表面粗糙、易腐蝕。汞量過(guò)多會(huì)顯著降低銀汞合金的強(qiáng)度。 汞含量對(duì)銀汞合金其他強(qiáng)度如拉伸強(qiáng)度、撓曲強(qiáng)度的影響與對(duì)壓縮強(qiáng)度的影響相同，保證汞合反應(yīng)充分的條件下應(yīng)盡量減少汞的添加量，汞的添加量控制在50%，球形合金粉為48%。 2、汞量的影響 足量的汞能使合金粉充分汞齊化?？谇徊牧蠈W(xué)金屬材料基本知識(shí)課件口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件 3、充填壓力的影響 充填壓力越大，則壓縮強(qiáng)度越高，銀汞合金早期受充

34、填壓力的影響更大。充填壓力可使充填物更加致密，降低孔隙率，擠出多余的汞。 4、固化強(qiáng)度與時(shí)間的關(guān)系 早期強(qiáng)度較低，充填后20分鐘，壓縮強(qiáng)度只有一周后的6%。即使6個(gè)月后，其強(qiáng)度仍有少許增加。國(guó)標(biāo)規(guī)定，銀汞合金混合后1小時(shí)的壓縮強(qiáng)度應(yīng)不低于50MPa（手調(diào)型）或80 MPa（膠囊型），24小時(shí)的壓縮強(qiáng)度應(yīng)不低于300 MPa。 3、充填壓力的影響 充填壓力越大，則壓縮強(qiáng)度越口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件（二）體積變化 國(guó)標(biāo)規(guī)定銀汞合金24小時(shí)后的尺寸變化應(yīng)當(dāng)在-0.15%+2%范圍內(nèi)。 大多數(shù)銀汞合金固化后體積發(fā)生收縮。固化初期，由于汞向合金顆粒內(nèi)部擴(kuò)散、吸收及顆粒的溶解，充填物表現(xiàn)出明顯的收縮

35、。隨著反應(yīng)的進(jìn)行及反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)晶、長(zhǎng)大，產(chǎn)生外向推力而使體積膨脹。（二）體積變化 影響銀汞合金凝固過(guò)程中體積變化的因素： 1、合金粉的組成及粒度 合金粉中Ag3Sn相對(duì)多，銀含量增加，增加膨脹；錫含量增加，銀汞合金產(chǎn)生收縮。高銅銀汞合金的體積變化小于低銅合金。 合金粉粒度越細(xì)，收縮越大，粒度越小，其表面積越大，在調(diào)和研磨時(shí)，有更多的汞進(jìn)入合金粉中，從而產(chǎn)生較大的初期收縮。 影響銀汞合金凝固過(guò)程中體積變化的因素：2、汞和合金粉的混合比 汞量增加，生成1、2相增多，充填體產(chǎn)生膨脹。3、調(diào)和研磨時(shí)間 時(shí)間越長(zhǎng)，銀汞合金的收縮越大。取決于最初收縮的程度。4、充填壓力的影響 充填壓力越大，膨脹越小或產(chǎn)生收縮。2、汞和合金粉的混合比 汞量增加，生成1、2相增多，口腔材料學(xué)金屬材料基本知識(shí)課件5、污染的影響 銀汞合金的尺寸變化主要發(fā)生在充填后的24小時(shí)，潮濕污染的膨脹通常發(fā)生在充填后的35天，可延緩數(shù)月，為延遲膨脹。主要由合金中的鋅引起，與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。5、污染的影響 銀汞合金的尺寸變化主要發(fā)生在充填后的24小（三）蠕變 最常見(jiàn)的邊緣缺陷與蠕變有密切的關(guān)系。國(guó)標(biāo)規(guī)定，銀汞合金蠕變值不能超過(guò)2.0%。 蠕變大小受下列因素的影響： 1、銀汞合金的結(jié)構(gòu) 在低銅合金中，1相在早期對(duì)蠕變產(chǎn)生影響。1晶粒在外力作用下發(fā)生塑性形變，晶粒間邊界產(chǎn)生滑移。2相受力時(shí)