טכנולוגיית טיפול פני השטח של טיטניום

קל להגיב עם טיטניום עם אלמנטים כמו O, H, N באוויר ואלמנטים כמו Si, Al, Mg בחומר ההטמעה בטמפרטורות גבוהות, ויוצרים שכבת זיהום פני השטח על פני הליהוק, מה שמגדיל את תכונותיו הפיזיות והכימיות המצוינות, מגביר את הקשיחות, מפחית את הפלסטיות והאלסטיות, ומגדיל את הבריטים.

לטיטניום צפיפות נמוכה, כך שהאינרציה של נוזל טיטניום היא קטנה כאשר הוא זורם, והנזילות הירודה של טיטניום מותך מובילה לקצב זרימת יציקה נמוך. טמפרטורת היציקה גדולה בהשוואה לטמפרטורת עובש היציקה (300 מעלות), הקירור מהיר ויציקה מתבצעת באווירה מגנה. זה בלתי נמנע שיהיו ליקויים כמו נקבוביות על פני השטח ובתוך יציקות טיטניום, שיש לה השפעה רבה על איכות היציקה.

לפיכך, הטיפול השטח של יציקות טיטניום חשוב יותר מסגסוגות שיניים אחרות. בשל התכונות הפיזיקליות והכימיות הייחודיות של טיטניום, כמו מוליכות תרמית נמוכה, קשיות פני השטח, מודולוס אלסטי נמוך, צמיגות גבוהה, מוליכות חשמלית נמוכה, חמצון קל וכו ', קשה מאוד לטפל במשטח הטיטניום. קשה להשיג את האפקט הרצוי בשיטות טיפול משטח קונבנציונאליות. יש להשתמש בשיטות עיבוד מיוחדות ואמצעי הפעלה.

הטיפול השטח המאוחר יותר של יציקות הוא לא רק כדי להשיג משטח חלק ומואר, להפחית את הצטברותם והדבקה של מזון ולוח, שומר על האיזון הרגיל של המיקרו -אקולוגי הפה של המטופל, אלא גם מגביר את היופי של התותבת; חשוב מכך, באמצעות תהליכי טיפול ושינוי פני השטח הללו, משופרים את תכונות השטח והתאמת היציקות, ומשופרים את התכונות הפיזיקליות והכימיות של התותבות כמו עמידות בלאי, עמידות בפני קורוזיה ועמידות לעייפות לחץ.

I. הסרת שכבת תגובת פני השטח

שכבת תגובת השטח היא הגורם העיקרי המשפיע על התכונות הפיזיקליות והכימיות של יציקות טיטניום. לפני טחינה ומלטש יציקות טיטניום, יש להסיר לחלוטין את שכבת זיהום פני השטח כדי להשיג אפקט ליטוש משביע רצון. ניתן להסיר לחלוטין את שכבת התגובה של השטח של טיטניום על ידי כבישה לאחר פיצוץ חול.

1. התזת חול: הטיפול בתזת החול ביציקות טיטניום משתמש בדרך כלל בקורונדום לבן לצורך פיצוץ גס. הלחץ של התזת חול קטן יותר מזה של מתכות לא יניות, ובדרך כלל נשלט מתחת 0. 45MPa. מכיוון שכאשר לחץ ההזרקה גבוה מדי, חלקיקי החול משפיעים על פני השטח של הטיטניום לייצור ניצוצות עזים, ועליית הטמפרטורה יכולה להגיב עם משטח הטיטניום ליצירת זיהום משני, ומשפיעה על איכות פני השטח. הזמן הוא 15 עד 30 שניות, ורק ניתן להסיר את החול הדביק, שכבת הסינון השטחית וחלק משכבת ​​התחמוצת על פני הליהוק. יש להסיר במהירות את שאר מבנה שכבת התגובה לפני השטח על ידי כבישה כימית.

2. כבישה: כבישה יכולה להסיר במהירות ובאופן מוחלט של שכבת תגובת השטח מבלי לזהם את פני השטח עם אלמנטים אחרים. ניתן להשתמש בשני פתרונות כבישה של HF-HCL וגם HF-HNO3 לכבישת כבישה של טיטניום, אך תמיסת הכבישה של HF-HCL היא בעלת יכולת ספיגת מימן גדולה, ואילו לתמיסת הכבישה של HF-HNO3 יש יכולת ספיגת מימן קטנה. ניתן לשלוט על ריכוז HNO3 כדי להפחית את ספיגת המימן, וניתן להבהיר את פני השטח. באופן כללי, ריכוז ה- HF הוא כ -3% עד 5%, וריכוז HNO3 הוא כ- 15% עד 30%.

II. טיפול בליהוק ליקוי

נקבוביות פנימיות וחללי הצטמקות: ניתן להסיר ליקויים פנימיים על ידי לחיצה איזוסטטית חמה, אך זה ישפיע על דיוק התותבת. עדיף להשתמש בזיהוי פגמים רנטגן, טחינת פני השטח כדי לחשוף נקבוביות וריתוך לייזר. ניתן לתקן ישירות ליקויי נקבוביות פני השטח על ידי ריתוך לייזר מקומי.

III. טחינה ומלטש

1. טחינה מכנית: לטיטניום יש תגובת כימית גבוהה, מוליכות תרמית נמוכה, צמיגות גבוהה, יחס טחינה מכני נמוך, וקל להגיב עם שוחקים ושוחקים. שוחקים רגילים אינם מתאימים לטחינה וליטוש טיטניום. עדיף להשתמש בשחיקות -על עם מוליכות תרמית טובה, כמו יהלום, בורון ניטריד מעוקב וכו '. מהירות קו הליטוש היא בדרך כלל 900 ~ 1800 מ'/דקה. זה מתאים, אחרת, טחינה של כוויות ומיקרו -סרקים נוטים להתרחש על פני הטיטניום.

2. טחינה קולית: דרך פעולת הרטט הקולי, החלקיקים השוחקים בין ראש השחיקה למשטח הקרקע מייצרים תנועה יחסית עם פני הקרקע כדי להשיג את מטרת הטחינה והלטש. היתרון שלה הוא שקל יותר לטחון חריצים, בורות וחלקים צרים שאינם יכולים להיות טחונים על ידי כלים סיבוביים קונבנציונליים, אך השפעת הטחינה של יציקות גדולות יותר עדיין אינה מספקת.

3. טחינה מורכבת מכנית אלקטרוליטית: השתמש בכלי טחינה מוליכים, החל אלקטרוליט ומתח בין כלי השחיקה למשטח השחיקה, והפחית את חספוס פני השטח ושיפור השטח מבריק באמצעות הפעולה המשולבת של ליטוש מכני ואלקטרוכימי. האלקטרוליט הוא 0. 9nacl, המתח הוא 5V והמהירות היא 3000 סל"ד/דקה. שיטה זו יכולה לטחון רק משטחים שטוחים, והטחינה של סוגרי תותבות מורכבים עדיין נמצאת בשלב המחקר.

4. טחינת חבית: הכוח הצנטריפוגלי הנוצר על ידי המהפכה והסיבוב של חבית השחיקה משמש לייצור תותבת בחבית והמעבר השוחק יחסית לחיכוך כדי להשיג את מטרת הטחינה כדי להפחית את חספוס פני השטח. הטחינה אוטומטית ויעילה, אך היא יכולה רק להפחית את חספוס פני השטח אך לא לשפר את מבריק השטח. דיוק הטחינה הוא גרוע, והוא יכול לשמש לטחינה וגיעה גסה לפני ליטוש דק של תותבות.

5. ליטוש כימי: ליטוש כימי הוא להשיג את המטרה של פילוס וטיוס באמצעות תגובת הפחתת החמצון של מתכות במדיה כימית. היתרון שלה הוא שלטיזת כימית לא קשורה לקשיות המתכת, לאזור הליטוש ולצורה המבנית. כל החלקים במגע עם נוזל הליטוש מלוטשים. אין צורך בציוד מורכב מיוחד. זה קל לתפעול ומתאים יותר לליטוש סוגריים של תותבות טיטניום מורכבות. עם זאת, קשה לשלוט בפרמטרי התהליך של ליטוש כימי, ונדרש להשפיע על ליטוש טוב על התותבת מבלי להשפיע על דיוק התותבת. נוזל הליטוש הכימי של טיטניום טוב יותר הוא HF ו- HNO3 מוכן בפרופורציה מסוימת. HF הוא חומר מצמצם שיכול להמיס את מתכת טיטניום ולמלא תפקיד פילוס. הריכוז הוא<10%. HNO3 plays an oxidizing role to prevent excessive dissolution and hydrogen absorption of titanium, and can also produce a brightening effect. Titanium polishing liquid requires high concentration, low temperature and short polishing time (1~2min.).

6. ליטוש אלקטרוליטי: המכונה גם ליטוש אלקטרוכימי או ליטוש פירוק אנודי. בשל המוליכות החשמלית הנמוכה של טיטניום וביצועי החמצון החזקים שלו, כמעט ולא ניתן ללטש טיטניום באמצעות אלקטרוליטים חומציים מימיים כמו HF-H3PO4 ו- HF-H2SO אלקטרוליטים. לאחר יישום מתח חיצוני, אנודה הטיטניום מתחמצן מייד, ולא ניתן לבצע את פירוק האנודה. עם זאת, לשימוש באלקטרוליט כלוריד נטול מים במתח נמוך יש השפעת ליטוש טובה על טיטניום, וניתן להשיג חתיכות בדיקה קטנות, אך לא ניתן להשיג את מטרת ליטוש מוחלט לשחזורים מורכבים. אולי השיטה לשינוי צורת הקתודה והוספת קתודות יכולה לפתור בעיה זו, שצריכה מחקר נוסף.

Iv. שינוי פני השטח של טיטניום

1. חנקן: טכנולוגיות לטיפול בחום כימי כמו חנקות פלזמה, ציפוי יונים רב-קשתים, השתלת יונים וניטרינג לייזר משמשים ליצירת שכבת חדירת פח מוזהבת על פני תותבות טיטניום, ובכך לשיפור עמידות בלאי, עמידות בפני קורוזיה ועמידות עייפות של טיטניום. עם זאת, הטכנולוגיה מורכבת והציוד יקר, וקשה להשיג יישום מעשי קליני לשינוי פני השטח של תותבות טיטניום.

2. בכמה אמצעי תקשורת מחמצנים, בפעולה של מתח מיושם, אנודה הטיטניום יכולה ליצור סרט תחמוצת עבה יותר, ובכך לשפר את עמידות הקורוזיה שלו, עמידות בלאי ועמידות למזג האוויר. האלקטרוליט לאנודיזציה משתמש בדרך כלל בתמיסה מימית H2SO4, H3PO4 וחומצה אורגנית.

3. חמצון אטמוספרי: טיטניום יכול ליצור סרט תחמוצת עבה וחזק ומגוון באטמוספרה בטמפרטורה גבוהה, שהוא יעיל לקורוזיה כוללת וקורוזיה של פער של טיטניום, והשיטה פשוטה יחסית.

V. צביעה

על מנת להגדיל את היופי של תותבות טיטניום ולמנוע את שינוי הצבע של תותבות טיטניום כתוצאה מהמשך חמצון בתנאים טבעיים, ניתן להשתמש בחנקן השטח, חמצון אטמוספרי וחמצון אנודי לצביעת פני השטח, כך שהשטח יוצר צבע צהוב צהוב בהיר, המשפר את היופי של שיניים שיניים טיטניום. שיטת החמצון האנודית משתמשת באפקט ההפרעות של סרט תחמוצת טיטניום על אור לצבע באופן טבעי, ויכולה ליצור צבעים צבעוניים על פני הטיטניום על ידי שינוי מתח החריץ.

VI. טיפולי שטח אחרים

1. הגשת השטח: על מנת לשפר את ביצועי ההדבקה בין טיטניום לשרף גימור, יש לחסל את משטח הטיטניום כדי להגדיל את שטח ההדבקה שלו. התזת חול משמשת לרוב בפרקטיקה קלינית לטיפול גס, אך תזוז חול עלולה לגרום לזיהום תחמוצת אלומיניום על פני הטיטניום. אנו משתמשים בתחריט חומצה אוקסלית כדי להשיג אפקט מחוספס טוב. חספוס פני השטח (RA) יכול להגיע ל 1.5 0 ± 0. 3 0 מיקרומטר לאחר תחריט למשך 1H, ו- 2.99 ± 0.57 מיקרומטר לאחר תחריט למשך 2H, שהוא יותר מכפול מה- RA (1.42 ± 0.14 מיקרומטר) של חוזק של חולייתו, והגברת החוליה.

2. טיפול פני השטח להתנגד לחמצון בטמפרטורה גבוהה: על מנת למנוע חמצון מהיר של טיטניום בטמפרטורה גבוהה נוצרים תרכובות סיליקון טיטניום ותרכובות אלומיניום טיטניום על פני השטח של הטיטניום כדי למנוע חמצון של טיטניום בטמפרטורות מעל 700 מעלות. טיפול פני השטח יעיל מאוד לחמצון בטמפרטורה גבוהה של טיטניום. אולי ציפוי תרכובות כאלה על פני הטיטניום מועיל לקשר של טיטניום ופורצלן, שעדיין זקוק למחקר נוסף.