四、烤瓷熔附合金
烤瓷熔附合金是用于制作烤瓷熔附金属修复体冠、桥基底的合金,其表面熔附一层烤瓷,也称为烤瓷合金。烤瓷熔附合金兼有金属材料的强度以及陶瓷材料的耐磨和美观性能,在口腔冠桥修复中应用广泛。
(一)性能
对于烤瓷熔附合金的性能,除要求具备常规铸造合金的性能(如理化性能、生物学性能、机械性能、铸造性能,合适的铸造收缩率等)外,还必须具备以下特殊要求:①合金的熔点应比瓷烧结温度高,与瓷烧结时不发生热变形;②合金与瓷的线胀系数必须相匹配,在全部温度范围内,其差必须在0.1%以内;③合金与瓷能牢固结合并耐久;④不能生成有色的氧化物。
(二)分类
烤瓷熔附合金可分为两大类,即贵金属烤瓷合金和非贵金属烤瓷合金。
常用贵金属烤瓷合金有三种:①含金80%左右的金合金(黄铸金);②含金50%左右的金合金(白铸金);③不含金的钯-银系合金。
常用非贵金属烤瓷合金有三种:①镍-铬合金;②钴-铬合金;③钛及钛合金。
1.贵金属烤瓷合金的性能 具有优良的性能,易铸造、易焊接、适合性好、耐腐蚀、无毒、与瓷结合良好、铸件与基牙密合性好。
2.非贵金属烤瓷合金的性能
1)镍-铬合金 镍-铬合金比贵金属合金的硬度高,屈服强度较低,弹性模量较高,制作的金属基底可以薄一些。镍-铬合金烤瓷义齿,特别是烤瓷冠的边缘,因为Ni2+的释放容易造成相邻的牙龈组织颜色“染灰”,形成龈缘“黑线”,影响美观。含铍的镍-铬合金对牙龈组织有一定的刺激性。
2)钴-铬合金 钴-铬合金的强度和硬度均比贵金属合金和镍-铬合金高,生物相容性优于镍-铬合金,由其制作的烤瓷义齿不易出现牙龈“染灰”现象。
3)钛及钛合金 钛及钛合金具有优异的强度、耐腐蚀性和生物相容性。但是钛及钛合金高温下不稳定,线胀系数显著低于普通瓷的线胀系数,不能在金-瓷界面形成压缩应力结合。因此,用于钛及钛合金的瓷材料是专用的烤瓷粉。由于其优异的生物相容性,由其制作的瓷义齿不会出现牙龈“染灰”现象。(https://www.daowen.com)
(三)合金与瓷的结合
瓷与基底金属间的牢固结合是烤瓷熔附金属修复体修复成功的关键。良好的结合可以提高烤瓷的抗压碎性能。其结合方式有四种:化学结合、机械结合、压缩结合和范德华力结合。
1.化学结合 化学结合是金属通过表面预氧化形成的氧化物与烤瓷材料中的氧化物发生化学反应,界面形成一种新的物质,从而产生牢固的结合。
金属表面氧化物的成分必须与瓷的氧化物成分相同或相似,而且与金属基底结合牢固,其厚度不能太厚或太薄,太厚或太薄都会影响金-瓷结合。
2.机械结合 烤瓷粉熔化后流入粗糙的金属表面的小凹坑内,凝固后形成互相嵌合的机械锁结作用,称为机械结合。
3.压缩结合 当烤瓷的线胀系数略小于基底金属时,冷却过程中基底金属的收缩略大于烤瓷,对界面处的烤瓷形成轻度的压缩力,能够增强界面的机械嵌合作用,进而加强金-瓷结合。
4.范德华力结合 瓷分子与金属表面氧化物分子间的作用力,即范德华力。要形成较强的范德华力结合,要求烤瓷粉熔化后能在金属表面充分润湿。
上述四种结合方式中化学结合对金-瓷结合贡献最大,其次是机械结合和压缩结合,范德华力结合贡献最小。
(四)金属的表面处理
金属表面的处理方法有磨削、喷砂、清洗及排气预氧化等。表面处理的效果关系到金-瓷机械结合与化学结合的强度。