口腔修復(fù)材料-金屬材料

口腔金屬材料第一節(jié)概述口腔修復(fù)材料種植體正畸材料一金屬的特性金屬：性能由其晶相結(jié)構(gòu)和金屬鍵所決定。固態(tài)金屬的特性:1溶液中能被電離而釋放離子，離子化時(shí)形成陽離子2固態(tài)時(shí)呈結(jié)晶，具有光澤3是電和熱的良導(dǎo)體4密度大，不透明5塑性變形較大，富有延性和展性6金屬易被氧化，其氧化物多數(shù)呈堿性金屬的熔融和凝固固態(tài)液態(tài)熔融凝固金屬的結(jié)晶過程：1液態(tài)金屬中產(chǎn)生結(jié)晶微粒—結(jié)晶中心或晶核

2結(jié)晶中心或晶核成長，增多，直到液體完全消失純金屬：熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)相等；合金：熔點(diǎn)一般較凝固點(diǎn)低口腔金屬材料的要求良好的物理機(jī)械性能、化學(xué)性能、生物相容性金屬材料包括純金屬和合金口腔臨床應(yīng)用的金屬材料很少以純金屬狀態(tài)來應(yīng)用（除純鈦外），大多數(shù)是以合金形式被采用。二合金的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

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、具有金屬特性的物質(zhì)。合金的結(jié)構(gòu)元，組元：組成合金的獨(dú)立的最基本的單元，金屬元素或非金屬元素，穩(wěn)定的化合物相：合金中化學(xué)成分一致、物理狀態(tài)相同，且與其他部分有明顯分界的部分

1固溶體：一種組元均勻的溶解到另一種組元中形成的晶體相金銀合金，銀鈀合金、銅鎳合金提高塑性形變能力，降低了導(dǎo)電性能

2化合物：金屬元素與金屬元素或非金屬元素組成，構(gòu)成合金的晶體相，不能單獨(dú)構(gòu)成合金，彌散在固溶體或純金屬基質(zhì)中，提高合金抵抗塑性形變的能力和抗磨性，改善機(jī)械性能和熱處理性能。合金的性質(zhì)1.熔點(diǎn)與凝固點(diǎn)：與純金屬不同，合金開始熔化與最后熔化的溫度相差很大，在凝固時(shí)亦然。熔點(diǎn)一般低于凝固點(diǎn)。2.延性、展性、韌性：合金的延性及展性一般均較所組成的金屬為低，而韌性則增高。

3.硬度：合金的硬度較其所組成的金屬硬得多合金的性質(zhì)4.導(dǎo)電和導(dǎo)熱性：合金的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性一般均較原有金屬差5.腐蝕性：合金的腐蝕一般視其結(jié)構(gòu)及組成的不同而異，口腔臨床所用合金，要求具有良好的抗腐蝕性能。

5.色澤：合金的色澤與所組成金屬有關(guān)三合金的分類和應(yīng)用貴金屬元素:金(Au)、鉑（Pt）、鈀(Pd)、銥(Ir)、銠(Rh)、鋨(Os)、釕(Ru)口腔用的賤金屬元素主要指加入到貴金屬合金中的金屬元素，其中包括銀(Ag)、銅(Cu)、鋅(Zn)、錫(Sn)、銦(In)、鎵(Ga)和鎳(Ni)口腔用的其它非貴金屬元素主要有鉻(Cr)、鈷(Go)、鎳(Ni)和鈦(Ti)元素，根據(jù)不同的需要和比例可制成鈷鉻合金、鎳鉻合金、鈷鉻鎳合金、鈦合金、鎳鈦合金等等。這些元素都具有共同的特性，就是優(yōu)良的抗腐蝕性

合金的分類ADA分類：第一類為高貴（High-noble）金屬合金，其中貴金屬含量≥60wt%、且金元素含量≥40wt%；第二類為貴(Noble)金屬合金,其中貴金屬含量≥25wt%、但不規(guī)定金元素的含量多少；第三類是以賤金屬為主（predominatelybasemetal）的合金,其中貴金屬含量<25wt%

四金屬的形變室溫條件下金屬材料的塑性形變，稱為冷加工。冷加工后材料在性能上發(fā)生變化，一般表現(xiàn)為材料的硬度和強(qiáng)度增大，彈性和磁性增加，而塑性下降，延展性和抗腐蝕性降低熱處理（再結(jié)晶）和熱加工冷加工后的金屬或合金加熱處理，促使原子產(chǎn)生熱振動(dòng)，活動(dòng)能力增大，原子重新進(jìn)行排列，使形變的結(jié)構(gòu)部分得以還原，即再結(jié)晶。加熱處理的方法即叫熱處理。再結(jié)晶后材料在性能上和內(nèi)部結(jié)構(gòu)上,發(fā)生一些變化，性能上表現(xiàn)為材料的硬度和強(qiáng)度下降，塑性增大當(dāng)金屬在高于再結(jié)晶的溫度進(jìn)行加工，這種塑性形變稱為熱加工。熱加工導(dǎo)致金屬的機(jī)械性能下降五金屬的成形法

1．鑄造2．鍛造3．粉末冶金4．電鑄六金屬的腐蝕和防腐蝕⒈化學(xué)腐蝕：化學(xué)腐蝕指金屬與周圍介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用而發(fā)生的損壞現(xiàn)象。這類腐蝕的化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，其結(jié)果是金屬表面生成氧化物等

2.電化學(xué)腐蝕：電化學(xué)腐蝕指金屬與電解質(zhì)溶液相接觸，形成原電池而發(fā)生的腐蝕損壞現(xiàn)象。

金屬的防腐蝕1.使合金組織結(jié)構(gòu)均勻；2.避免不同金屬的接觸3.經(jīng)冷加工后所產(chǎn)生的應(yīng)力需通過熱處理減小或消除；4.修復(fù)體表面保持光潔無缺陷；5.金屬內(nèi)加入某些抗腐蝕元素等如鉻和鎳元素。

七口腔金屬材料的生物學(xué)效應(yīng)

腐蝕與合金的生物安全性密切相關(guān)。腐蝕導(dǎo)致金屬離子及其衍生物的析出。腐蝕產(chǎn)物潛在的毒副作用是目前口腔金屬材料研究的熱點(diǎn)之一全身與局部毒性作用釋出的金屬離子能進(jìn)入機(jī)體并廣泛分布尚未證明這些金屬的存在是否導(dǎo)致全身毒性。過敏反應(yīng)金屬離子作為半抗原，

15％鎳過敏，

8％鈷過敏，

8％鉻過敏。汞、銅、錫和鋅等元素必需量/d攝入量/d系統(tǒng)毒性細(xì)胞毒性過敏反應(yīng)鈹-0.02mg大粉塵有致癌性大常見鉻0.05mg不確定0.1mg純鉻及鉻3+鹽毒性小鉻6+鹽毒性大純鉻及鉻3+鹽毒性小鉻6+鹽毒性大鉻6+鹽常見鐵18mg10-20mg極小小極少見鎵-0.0005mg小小無報(bào)道鍺-0.4-3.5mg極小小無報(bào)道金-0.0001mg極小小合金無化合物可能有銦-0.003mg小大極少見銥-0.000002mg極小小無報(bào)道銦-0.003mg小大極少見銥-0.000002mg極小小無報(bào)道鈷0.03mg0.02mg小大3%人群銅3mg2-5mg小極大極少見錳3mg3mg純錳毒性小粉塵毒性大小極少見鉬0.2mg0.3mg小小無報(bào)道鎳不明確0.5mg小粉塵有致癌性小很常見鈀-0.001mg極小極小不明確鎳過敏者可能過敏鉑-0.001mg極小小合金極少見化合物較常見銠-不明確極小小無報(bào)道釕-0.0002mg極小小無報(bào)道銀-0.05mg小極大少見鉭-不明確極小極小無報(bào)道鈦-1mg極小極小極少見鋅15mg20mg極小大極少見錫-0.2mg小小極少見國際癌癥研究會(IARC)有致癌性的有：Ni的衍生物Cr6+Be及其衍生物?？赡苤掳┑挠校篘i、Co。不致癌但有致突變性有：Sn2+、Cu4+、Fe2+。貴金屬成分化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易在體液中腐蝕，其析出量極少或不析出，即不會引起機(jī)體細(xì)胞的毒性。二鍛造合金18-8鉻鎳不銹鋼絲(18-8Cr-NiStainlessSteel)

冷加工后會產(chǎn)生應(yīng)變硬化和應(yīng)力潛伏鎳鈦形狀記憶合金絲(Ni-Tishape-memoryalloy)β-鈦合金絲鈷鉻鎳合金絲鍛造金合金絲鍛造合金片三、鑄造合金1.貴金屬合金

ADA口腔用貴金屬分類高貴金屬合金金-銀-鉑金-銅-銀-鈀Ⅰ型金-銅-銀-鈀Ⅱ型貴金屬合金金-銅-銀-鈀Ⅲ型金-銀-鈀-銦鈀-銅-鎵銀-鈀合金貴金屬合金的分型(屈服強(qiáng)度和延伸率）

Ⅰ型：低強(qiáng)度鑄造合金──鑄造件僅能承受很小的應(yīng)力，適用于前三、四、五類洞型、雙尖牙、磨牙鄰面洞、單頜面的嵌體修復(fù)；

Ⅱ型：中等強(qiáng)度鑄造合金──鑄造件可承受中等程度的應(yīng)力，適用于一切單個(gè)修復(fù)體；

Ⅲ型：高強(qiáng)度鑄造合金──鑄造件可承受高的應(yīng)力，適用于固定修復(fù)中的冠、固位體及咀嚼負(fù)荷較大的嵌體修復(fù)；.Ⅳ型：超高強(qiáng)度鑄造合金──鑄造件可承受極高的應(yīng)力，并有極薄的橫截面，適用于固定修復(fù)和活動(dòng)修復(fù)的支架、基托、卡環(huán)、舌顎桿等。2.非貴金屬鑄造合金

賤金屬合金有鎳基合金、鈷基合金鎳基合金、鈷基合金廣泛應(yīng)用于口腔修復(fù)體的制作，價(jià)格低廉目前對鈹、鎳和鉻的致敏性和致癌性已有比較趨于一致的認(rèn)識。

3.鈦及鈦合金抗電化學(xué)腐蝕、良好的生物學(xué)反應(yīng)、質(zhì)量較輕、密度低、低彈性模量高強(qiáng)度等優(yōu)異的性能在口腔醫(yī)學(xué)中顯示出很好的應(yīng)用前景。鈦及鈦合金臨床應(yīng)用存在的問題

純鈦的鑄造問題：熔點(diǎn)高，化學(xué)活性大與鈦相匹配的烤瓷材料的開發(fā)鈦合金種植體的安全性：Ti—6Al—4V合金中含有V、Al.V、Al被認(rèn)為是對生物體有毒的元素4.烤瓷熔附合金貴金屬合金金-鉑-鈀合金（Au-Pt-Pd）金-鈀合金（Au-Pd）金-鈀-銀合金（Au-Pd-Ag）鈀-銀合金（Pd-Ag）

非貴金屬合金

Ni-Cr合金類

Co-Cr合金類

Ti類：（一）合金與烤瓷的結(jié)合1化學(xué)性結(jié)合合金表明的氧化物與烤瓷成分的氧化物化學(xué)反應(yīng)，離子鍵

2機(jī)械性結(jié)合

3范德華力結(jié)合烤瓷對合金表明潤濕度越大

4壓縮力結(jié)合烤瓷比合金的熱脹系數(shù)小（二）影響金瓷結(jié)合的有關(guān)因素1合金表明氧化膜的厚度2烤瓷與合金的熱脹系數(shù)匹配性3合金表面的粗化程度4修復(fù)體的正確設(shè)計(jì)和制