維塔立合金

維塔立合金(Vitallium)是一種含鈷合金,其中包括65%的鈷、30%的鉻、5%的鉬及其他物質。

基本介紹

  • 中文名:維塔立合金
  • 外文名:Vitallium alloy
  • 領域:材料學
  • 用途:口腔修復支架等
簡介,相關研究,維塔立合金的耐腐蝕性能研究,深冷處理技術在維塔立合金中的套用,

簡介

維塔立合金是一種高鈷鉻鉬合金,早在20 世紀40 年代就有在臨床套用的報導,目前在口腔修復學臨床工作中主要用於製作鑄造可摘支架。目前的研究指出它主要有 3種類別,分別為 Vitallium、Vitallium 2000 及Vitallium 2000plus,目前套用較多的是Vitallium 2000 和Vitallium 2000 plus。Vitallium 2000 的主要成分及其質量分數分別為鈷約占 60%,鉻占28%-32%,鉬占5%-7%,錳低於0.75%,矽低於 0.6%。
合金中鉻和鉬的作用是能提高合金材料的強度和耐腐蝕性能;鉬還能阻止金屬結晶時的晶粒變大,使結晶結構緊密,改善 Vitallium 合金的金屬耐疲勞性。Vitallium 在730-1100 ℃高溫之間仍能保持其高度的機械強度、抗熱腐蝕性及抗氧化能力,因此相比鈦合金而言,解決了純鈦支架易氧化的缺點,使其在臨床上具有更廣闊的套用空間。

相關研究

維塔立合金的耐腐蝕性能研究

維塔立合金因其具有優秀的強度、硬度,良好的彈性、延展性、可鑄性和耐腐蝕性,以及在製作分列式基托等方面的優勢,而被廣泛套用於可摘局部義齒的鑄造支架中。但口腔環境複雜易變,及日常飲品的複雜性,必將影響口腔記憶體在合金的腐蝕性為。有研究者選取3種具有代表性的日常飲料,套用電化學方法,研究維塔立合金在可樂,牛奶,弱鹼水3種日常飲品中的耐腐蝕性能。
測試方法:套用電化學工作站及電化學分析儀測繪維塔立合金在幾種日常飲品中的動電位極化曲線,得到自腐蝕電位、自腐蝕電流密度和極化電阻,與對照組人工唾液進行比較分析。場發射掃描電子顯微鏡觀察試樣,比較腐蝕前及腐蝕後各組間形貌差異。
實驗後觀察其表面形貌,可見相較於腐蝕前,牛奶和弱鹼水組均有明顯腐蝕痕跡,可樂組與唾液組腐蝕痕跡不明顯,腐蝕坑洞小、淺。正與以上數據結果相符。
該實驗證明:牛奶與弱鹼水對於維塔立合金具有較強的腐蝕性,而可樂對合金的腐蝕能力較弱。分析可能因為牛奶中存在大量各種胺基酸及礦物質等電解質,弱鹼水中存在大量OH-其他礦物質,從而具有較強的攜帶電子的能力,由於合金組成中的各個金屬的電負性不同,因而在發生腐蝕的過程中,電解質的存在使得在不同金屬間形成了腐蝕微電池,從而加速了金屬腐蝕的發生,使得金屬腐蝕速率加快;而因碳酸的不穩定性,可樂試件浸泡及電化學腐蝕的過程中CO2的快速溢出,導致可樂pH值的改變,僅剩餘糖類等成分,降低了溶液的酸性,從而減弱了對合金的腐蝕能力。

深冷處理技術在維塔立合金中的套用

深冷處理技術是航空、航天等高科技領域廣泛套用的、處理溫度在-130 ℃以下的一種低溫處理技術。採用該技術按照一定的處理曲線,將金屬、陶瓷、玻璃等材料在冷質中降至一定溫度可誘發材料內部細微的組織變化,並導致應力重新分布,從而改善材料的強度、韌性、耐磨性、抗腐蝕以及生物相容性等多種性能。
有研究者以維塔立合金為研究對象,實驗探討深冷處理對它們的拉伸力學性能的影響,觀察其掃描電子顯微鏡圖像的變化,並深入探究材料性能變化的原因。實驗結果顯示,適當的降溫、升溫處理不會對口腔中熔、高熔合金中如鈷鉻鉬合金的幾何形態產生明顯的影響,但能提高合金材料的彎曲彈性模量、抗彎強度、耐磨性和耐腐蝕性,從而為臨床材料的前期處理提出了良好的指導方向。

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