完整版口腔金属材料教学课件.ppt

1、第一节第一节 概概 述述2+一、一、金属的特性金属的特性2二、金属的结构二、金属的结构三、三、金属的熔融与凝固金属的熔融与凝固液态液态 固态固态凝固（结晶）凝固（结晶）熔熔 融融四、合金的结构与性质四、合金的结构与性质概念概念（二）（二）合金的性质合金的性质2延性、展性、韧性延性、展性、韧性 合金的延性及展性一般均较所组成的金属合金的延性及展性一般均较所组成的金属为低，而韧性则增高。为低，而韧性则增高。3.硬度硬度 合金的硬度较其所组成的纯金属为高。金合金的硬度较其所组成的纯金属为高。金属与合金热处理后均可改变其原有硬度。属与合金热处理后均可改变其原有硬度。四、四、金属的形变金属的形变五、五、

2、金属的冷加工与热处理金属的冷加工与热处理晶粒长大晶粒长大六、六、金属的成形法金属的成形法八、八、金属的腐蚀与防腐蚀金属的腐蚀与防腐蚀（一）（一）金属的腐蚀金属的腐蚀分为分为化学腐蚀化学腐蚀和和电化学腐蚀电化学腐蚀两种。两种。1.化学腐蚀化学腐蚀 化学腐蚀指金属和周围介质化学腐蚀指金属和周围介质直接发生化学作用使金属损坏的现象。这直接发生化学作用使金属损坏的现象。这类腐蚀的化学反应是氧化还原反应，其结类腐蚀的化学反应是氧化还原反应，其结果是金属表面生成氧化物等。果是金属表面生成氧化物等。2.2.电化学腐蚀电化学腐蚀 电化学腐蚀即为金属与电解质电化学腐蚀即为金属与电解质溶液相接触，形成原电池而发生

3、的腐蚀损坏现溶液相接触，形成原电池而发生的腐蚀损坏现象。象。在腐蚀过程中必然伴有电流产生。在腐蚀过程中必然伴有电流产生。金属的电化学腐蚀普遍存在。如船舶在海金属的电化学腐蚀普遍存在。如船舶在海水中的腐蚀、潮湿空气中的金属被腐蚀以及各水中的腐蚀、潮湿空气中的金属被腐蚀以及各种酸、碱或盐水溶液中金属的腐蚀等。种酸、碱或盐水溶液中金属的腐蚀等。口腔内合金的腐蚀主要是电化学腐蚀，因口腔内合金的腐蚀主要是电化学腐蚀，因口腔内唾液是稀的电解质溶液，摄取的食物中口腔内唾液是稀的电解质溶液，摄取的食物中可能含有大量的弱酸、弱碱性物质和盐类，停可能含有大量的弱酸、弱碱性物质和盐类，停留于牙间的食物残屑分解而发酵

4、产生的有机酸留于牙间的食物残屑分解而发酵产生的有机酸等均可构成原电池而产生电化学腐蚀。等均可构成原电池而产生电化学腐蚀。若在牙科用合金内有两种不同组成的合金若在牙科用合金内有两种不同组成的合金相并存，则可形成原电池。相并存，则可形成原电池。（二）（二）金属的防腐蚀金属的防腐蚀第二节第二节 锻造合金锻造合金锻造锻造18-8铬镍不锈钢铬镍不锈钢组成：组成：碳碳-合金的硬度和强度、合金的硬度和强度、韧性，韧性，其含量低于其含量低于1.7%时称为钢，高于时称为钢，高于1.7%时称为铸铁；时称为铸铁；铬铬改善钢的抗氧化作用，提高钢的抗腐蚀性改善钢的抗氧化作用，提高钢的抗腐蚀性能，增加合金的硬度和强度能，

5、增加合金的硬度和强度（含量在（含量在12%的钢材称为不锈钢）；的钢材称为不锈钢）；v镍镍-抗腐蚀性、增加合金的强度、韧性和延抗腐蚀性、增加合金的强度、韧性和延展性展性v 硅硅-抗腐蚀性能；抗腐蚀性能；v 铁铁溶剂元素；还有锰、钼、硫、磷等溶剂元素；还有锰、钼、硫、磷等 锻造锻造18-8铬镍不锈钢铬镍不锈钢性能性能生物学性能：无明显毒性生物学性能：无明显毒性抗抗腐蚀性能：腐蚀性能：机械性能机械性能拉伸强度、硬度、弹性模量、拉伸强度、硬度、弹性模量、延伸率等延伸率等应用应用-弯制卡环弯制卡环锻造镍铬合金锻造镍铬合金组成组成 镍、铬镍、铬-抗腐蚀性，铬能抗腐蚀性，铬能强度和硬度，强度和硬度，镍镍-韧

6、性韧性 铜铜-流动性，改善焊接性能流动性，改善焊接性能其它：锰、硅、碳、磷、硫其它：锰、硅、碳、磷、硫锻造镍铬合金锻造镍铬合金性能：性能：具有良好的加工性、抗腐蚀性、机械性能、具有良好的加工性、抗腐蚀性、机械性能、生物学性能生物学性能应用：应用：制作合金片、无缝冠、正畸托槽制作合金片、无缝冠、正畸托槽锻造贵金属合金丝锻造贵金属合金丝性能性能-机械及生物学性能机械及生物学性能应用应用-正畸弓丝和卡环正畸弓丝和卡环锻造钴铬合金丝锻造钴铬合金丝 性能性能-抗腐蚀性、焊接性能、加工性能抗腐蚀性、焊接性能、加工性能应用应用-正畸弓丝和卡环正畸弓丝和卡环锻造钛合金丝锻造钛合金丝镍镍钛形状记忆合金丝钛形状记

7、忆合金丝 性能：性能：记忆特性、质轻、强度高、弹性好、耐腐记忆特性、质轻、强度高、弹性好、耐腐蚀、良好的生物学性能，加工及焊接蚀、良好的生物学性能，加工及焊接 性能差性能差 应用应用-正畸弓丝正畸弓丝 锻造钛合金丝锻造钛合金丝性能性能-高回弹性、良好焊接性能及成形性高回弹性、良好焊接性能及成形性应用应用-正畸弓丝正畸弓丝第三节第三节 铸造合金铸造合金铸造铸造-是指将合金加热熔化，浇铸入预先制是指将合金加热熔化，浇铸入预先制备好的铸型内成为铸件（成品）的过程备好的铸型内成为铸件（成品）的过程铸造合金的分类：铸造合金的分类：高熔铸造合金（高熔铸造合金（1100以上）以上）中熔铸造合金（中熔铸造合金

8、（5001100）低熔铸造合金（低熔铸造合金（500以下）以下）铸造金合金的组成铸造金合金的组成 金金-熔点高、拉伸强度好熔点高、拉伸强度好铜铜-强度及硬度，强度及硬度，熔点、抗沾染性及熔点、抗沾染性及抗腐蚀性抗腐蚀性 银银-金铜合金热处理的影响，降低铜红色使金铜合金热处理的影响，降低铜红色使合金趋向淡黄色；合金趋向淡黄色；延性延性 铂、钯铂、钯-机械性能，使处理后的合金的强度机械性能，使处理后的合金的强度、弹性、硬度显著增加、弹性、硬度显著增加 铂铂抗沾染性及抗腐蚀性抗沾染性及抗腐蚀性 铸造金合金铸造金合金其它性能其它性能化学性能化学性能铸造性能：温度为铸造性能：温度为8501000，易加工

9、成型易加工成型 熔金流动性好，铸造收缩较小熔金流动性好，铸造收缩较小生物学性能生物学性能铸造银合金铸造银合金组成：银、钯、金、铜等组成：银、钯、金、铜等性能：银有细胞毒性，合金化后减弱，还性能：银有细胞毒性，合金化后减弱，还与硫形成黑色硫化银而影响美观与硫形成黑色硫化银而影响美观应用：主要用于冠桥修复体应用：主要用于冠桥修复体铸造铬镍不锈钢铸造铬镍不锈钢种类种类低低 高高铬铬不锈钢（纯铁素体不锈钢）：含碳量少，不锈钢（纯铁素体不锈钢）：含碳量少，抗腐蚀性比一类高，但强度、硬度低，抗腐蚀性比一类高，但强度、硬度低，不能硬化，多作为设备用不能硬化，多作为设备用 镍镍铬铬不锈钢（奥氏体不锈钢）：不锈

10、钢（奥氏体不锈钢）：修复用修复用18-8铬镍不锈钢铬镍不锈钢 组成：组成：碳碳与强度和硬度有关，适用于活动修复体支与强度和硬度有关，适用于活动修复体支架或单个固定义齿架或单个固定义齿 铬铬具有抗腐蚀性、具有抗腐蚀性、强度，含强度，含1719%镍镍具有抗腐蚀性、具有抗腐蚀性、韧性，含韧性，含812%硅硅-钢的铸造性能，钢熔化时有去氧化、碳化、钢的铸造性能，钢熔化时有去氧化、碳化、清洁作用；清洁作用；钢的强度、硬度、抗腐蚀性钢的强度、硬度、抗腐蚀性 锰锰-钢的强度和硬度，形成硫化锰减轻硫的有钢的强度和硬度，形成硫化锰减轻硫的有害作用害作用 钛钛-抗腐蚀能力抗腐蚀能力修复用铸造钴铬合金修复用铸造钴铬

11、合金组成：钴组成：钴抗腐蚀性强、抗腐蚀性强、强度及硬度；强度及硬度；铬铬-熔点、熔点、抗腐蚀性，含量抗腐蚀性，含量30%；镍镍-塑性、塑性、熔点及强度；熔点及强度；钼钼-弹性极限及延伸率、增加合金强度及硬度；弹性极限及延伸率、增加合金强度及硬度；锰和硅锰和硅脱氧剂、改善合金的流动性和铸造性能；脱氧剂、改善合金的流动性和铸造性能；碳碳形成碳化物，其数量、形态及大小影响合金的机形成碳化物，其数量、形态及大小影响合金的机械性能；械性能；钛钛作用与钼相同；作用与钼相同；镓、铟镓、铟使晶粒细化使晶粒细化修复用铸造钴铬合金修复用铸造钴铬合金性能：抗腐蚀性能和生物学性能良好，强度和性能：抗腐蚀性能和生物学性

12、能良好，强度和硬度高、延伸率稍低，耐磨性好，铸造收缩硬度高、延伸率稍低，耐磨性好，铸造收缩较大较大应用：应用：硬质硬质活动义齿大支架的整体铸造和种植体活动义齿大支架的整体铸造和种植体中硬质中硬质卡环、合垫、基托或冠、桥的铸造卡环、合垫、基托或冠、桥的铸造软质软质各类固定修复各类固定修复 铸造铜基合金铸造铜基合金应用：用于一般的固定修复应用：用于一般的固定修复 铸造钛及钛合金的应用铸造钛及钛合金的应用口腔修复口腔修复-基托、冠、桥的制作基托、冠、桥的制作 制作种植体制作种植体 用于口腔正畸用于口腔正畸金属烤瓷合金金属烤瓷合金性能要求性能要求合金的熔点比瓷烧成温度高合金的熔点比瓷烧成温度高机械性能

13、优良机械性能优良 合金与合金与瓷的瓷的线胀系数相匹配线胀系数相匹配合金与瓷能牢固结合并耐久合金与瓷能牢固结合并耐久不能生成有色的氧化物不能生成有色的氧化物非非贵金属烤瓷合金贵金属烤瓷合金组成组成 镍镍-73.687.6%，熔点熔点1455，耐腐蚀性、耐腐蚀性、热导率良好，有适当的拉伸强度、伸长率、热导率良好，有适当的拉伸强度、伸长率、硬度和韧性硬度和韧性 铬铬耐氧化耐氧化 钴钴延展性、加工性能良好延展性、加工性能良好 其它：钼、锰、硅、硼、铍、铁等其它：钼、锰、硅、硼、铍、铁等烤瓷合金的表面处理烤瓷合金的表面处理目的：目的：除去合金与瓷熔着过程中阻碍两者接触的因子除去合金与瓷熔着过程中阻碍两者

14、接触的因子 加强合金与瓷的结合力加强合金与瓷的结合力 处理方法：除磨削外处理方法：除磨削外 酸处理酸处理盐酸、氢氟酸处理贵金属合金，盐酸、氢氟酸处理贵金属合金，四氯化碳或三氯甲烷等有机溶液处理非贵金属四氯化碳或三氯甲烷等有机溶液处理非贵金属 粗化处理粗化处理喷砂处理喷砂处理 排气和预氧化排气和预氧化 合金与烤瓷的熔附合金与烤瓷的熔附化学结合力：合金表面的氧化层与瓷中氧化物、化学结合力：合金表面的氧化层与瓷中氧化物、非结晶性玻璃反应而生成非结晶性玻璃反应而生成机械结合力：机械结合力：压缩结合力：压缩结合力：范德华力范德华力第四节第四节 焊接与其他合金焊接与其他合金焊接合金的性能要求焊接合金的性能

15、要求其其成分、强度、色泽等应尽量与被焊接合成分、强度、色泽等应尽量与被焊接合金相接近金相接近 焊接合金的熔点必须低于被焊合金，以焊接合金的熔点必须低于被焊合金，以低低100为宜为宜 熔化后流动性大、扩散性高，能均匀达到熔化后流动性大、扩散性高，能均匀达到焊接界面，且与被焊合金牢固结合焊接界面，且与被焊合金牢固结合 具有良好的抗腐蚀性抗玷污性具有良好的抗腐蚀性抗玷污性银焊银焊合金合金名称名称 又称白合金焊又称白合金焊应用：焊接银合金、镍铬合金、不锈钢、钴应用：焊接银合金、镍铬合金、不锈钢、钴铬合金、铜合金等；含金和钯的银合金可用铬合金、铜合金等；含金和钯的银合金可用于焊接金于焊接金-银银-钯合金

16、钯合金 牙体修复用金属制品牙体修复用金属制品固位钉的固位钉的类型类型粘接固位钉粘接固位钉摩擦固位钉：钉直径摩擦固位钉：钉直径0.06cm，钉道直径钉道直径0.05cm自攻自攻螺旋固位钉：螺旋固位钉：固位钉的固位钉的作用作用把把充填体连接到牙体组织上，并传导受力充填体连接到牙体组织上，并传导受力横向固位钉可以拉住修复它和牙本质，减少横向固位钉可以拉住修复它和牙本质，减少劈裂趋势劈裂趋势 修复材料有一定体积时，可增加强度修复材料有一定体积时，可增加强度义齿修复用金属制品义齿修复用金属制品桩冠桩冠修复用成品根桩修复用成品根桩 分类：光滑形、槽柱形、锥形、螺纹形分类：光滑形、槽柱形、锥形、螺纹形 制成

17、材料：不锈钢制成材料：不锈钢 规格：规格：前牙前牙-直径直径1.2mm、1.5mm、1.8mm；长度长度10mm、12mm、14mm 后牙后牙-直径直径1.0mm、1.2mm、1.5mm；长度长度8mm、10mm、12mm附着体附着体attachment分类分类按按附着体的部位和形式：根内、根上附着体，附着体的部位和形式：根内、根上附着体，杆式、按扣式、辅助固位附着体杆式、按扣式、辅助固位附着体按按附着体的加工精密程度分类：精密和半附着体的加工精密程度分类：精密和半精密附着体精密附着体按按附着体有无弹性分类：弹性和无弹性附附着体有无弹性分类：弹性和无弹性附着体着体 烤瓷及金属烤瓷烤瓷及金属烤瓷

18、铸造陶瓷铸造陶瓷种植陶瓷种植陶瓷陶瓷牙陶瓷牙第一节、第一节、概概 述述 （二）结合键：（二）结合键：离子键离子键无方向性，键强度较高，组成的无方向性，键强度较高，组成的陶瓷强度高、硬度高，但脆性也大。陶瓷强度高、硬度高，但脆性也大。共价键共价键具有方向性和饱和性，因此共价具有方向性和饱和性，因此共价晶体中原子的堆积密度较小。共价晶体键晶体中原子的堆积密度较小。共价晶体键强度较高，且有稳定的结构，这类陶瓷熔强度较高，且有稳定的结构，这类陶瓷熔点高、硬度高、脆性大、热胀系数小。点高、硬度高、脆性大、热胀系数小。口腔陶瓷多为混合键结合。口腔陶瓷多为混合键结合。v影响陶瓷材料透明性的主要原因是陶瓷内存

19、在影响陶瓷材料透明性的主要原因是陶瓷内存在的气孔。陶瓷粉颗粒越细，气孔越小，越致密，的气孔。陶瓷粉颗粒越细，气孔越小，越致密，颗粒间的接触面积越大，但在光散射作用下透颗粒间的接触面积越大，但在光散射作用下透明度反而降低，因此采用适当的颗粒度可调整明度反而降低，因此采用适当的颗粒度可调整光透过率。对于含有石英等折光率较大原料的光透过率。对于含有石英等折光率较大原料的材料，可添加一些折光率较小的成分，如白榴材料，可添加一些折光率较小的成分，如白榴石、长石等，可以提高透明性。石、长石等，可以提高透明性。20色系比色板色系比色板比色板比色板几类口腔陶瓷材料的特征几类口腔陶瓷材料的特征（一）长石质陶瓷（

20、一）长石质陶瓷l结构特点：以长石为主要原料，配以石结构特点：以长石为主要原料，配以石英、白陶土及少量硼砂和着色剂。英、白陶土及少量硼砂和着色剂。少量助熔剂用以降低陶瓷的熔点。少量助熔剂用以降低陶瓷的熔点。l生物学性能良好，可作为烤瓷粉的材料生物学性能良好，可作为烤瓷粉的材料以及制备成品陶瓷牙、陶瓷牙面等。以及制备成品陶瓷牙、陶瓷牙面等。（二）玻璃陶瓷（二）玻璃陶瓷v结构特点：是玻璃经微晶化处理制得的多晶固结构特点：是玻璃经微晶化处理制得的多晶固体。与玻璃的不同处在于，玻璃是由无定形或体。与玻璃的不同处在于，玻璃是由无定形或非晶态的玻璃相组成，而玻璃陶瓷则是由一种非晶态的玻璃相组成，而玻璃陶瓷则

21、是由一种或数种结晶相和残存玻璃相组成。或数种结晶相和残存玻璃相组成。v与人体牙、骨成分相近，可作为植入人体材料，与人体牙、骨成分相近，可作为植入人体材料，也可作为烤瓷材料、可磨削陶瓷材料和铸造陶也可作为烤瓷材料、可磨削陶瓷材料和铸造陶瓷材料使用。瓷材料使用。（三）氧化铝陶瓷（三）氧化铝陶瓷v结构特点：分为多晶氧化铝陶瓷和单晶氧结构特点：分为多晶氧化铝陶瓷和单晶氧化铝陶瓷。化铝陶瓷。v生物学性能：单晶氧化铝表面存在一层水生物学性能：单晶氧化铝表面存在一层水化膜，使其亲水性好。化膜，使其亲水性好。a-a-Al2O3增多瓷体增多瓷体的性能逐渐提高。的性能逐渐提高。作为人工牙根种植体作为人工牙根种植体

22、氧化铝渗透玻璃陶瓷氧化铝渗透玻璃陶瓷全瓷冠全瓷冠几种口腔陶瓷材料的物理机械性能几种口腔陶瓷材料的物理机械性能 长石质陶瓷长石质陶瓷 玻璃陶瓷玻璃陶瓷 单晶氧化铝陶单晶氧化铝陶瓷瓷密度密度（g/cm3）2.4 2.62.8 2.87硬度硬度KH（MPa）3800 6170 5910热胀系数热胀系数（10-6K-1）68 9.9 4.1压缩强度压缩强度（MPa）345 350500 3000弯曲强度弯曲强度（MPa）55 210250 2101300弹性模量弹性模量（MPa）60000 10000 38500第二节、第二节、烤烤 瓷瓷 材材 料料组成比例组成比例变化变化熔点不同熔点不同性能不同性能不同（2）氧化铝质烤瓷）氧化铝质烤瓷(aluminous porcelain)三、性三、性 能能（一）（一）成型成型选择烤瓷粉选择烤瓷粉 调和成糊状调和成糊状 涂布于基底冠涂布于基底冠上上 加压雕塑加压雕塑 干燥干燥 为了补偿烧结后的体积收缩，需将烤瓷为了补偿烧结后的体积收缩，需将烤瓷预成体形态和尺寸均比正常体积放大预成体形态和尺寸均比正常体积放大15%-25%。