胶体电解液点式电解蚀刻金属后粘结强度的研究

作者:周延民 孟维艳 张理生  文章来源:现代口腔医学杂志 

2008-10-18 14:38:02         【博客】 【论坛】 【投稿】 【打印】 【关闭

  【摘要】 目的 研究口腔内常用合金经胶体电解液点式电解蚀刻后剪切粘结强度。方法 根据各金属电解配方进行点式电解蚀刻,并对蚀刻前后分别与登士伯光敏固化复合树脂粘结,比较其剪切粘结强度。对点式电解蚀刻后和抗剪强度测试后的金属表面进行扫描电镜观察。结果 镍铬合金、钴铬合金、18-8不锈钢、经点式电解蚀刻后均获得较高粘结强度,镍铬合金最高,同一种合金点式电解蚀刻前后的粘结强度有显著差异(P<0.01)。结论 合金经胶体电解液点式电解蚀刻后可获得较高的粘结强度。
  【关键词】胶体  粘结  合金  复合树脂

  金属表面处理是提高粘结强度的关键,周延民以棉球浸电解液形成微电解池用于口腔内电解蚀刻金属,但因液体流动,蚀刻面积不易控制,电流密度不稳定,且易伤及牙龈[1,2]。本文采用胶体电解液点式电解蚀刻合金并对其粘结强度进行测试。

材料和方法

  1.实验材料:钴铬合金,上海齿科材料厂;18-8不锈钢,上海齿科材料厂;铜合金,上海齿科材料厂;镍铬合金,北京钢铁研究总院;登士伯光敏固化复合树脂,美国;医用点式电解仪,白求恩医科大学口腔医学院研制。
  2.实验方法:①合金试件的制作:制作直径为7mm,长20mm圆柱状蜡型,经常规包埋、干燥、焙烤,用镍铬合金、钴铬合金、18-8不锈钢、铜合金经高频铸造机铸造成圆柱金属棒,加工成长15mm,直径6mm的圆柱状金属试件,粘结面经工业磨床磨平使表面结构均匀,(△12),并使试件的粘结面与圆柱形长轴垂直。②配制胶体电解蚀刻液:0.5N HNO3、10% HCL各20ml分别加入3g羧甲基纤维素钠搅拌,使之充分溶解成胶状。③试件粘结面的电化学处理:取少量胶体电解液均匀覆盖于试件粘结面,形成厚2.5mm~3mm形态稳定的微型电解池,将金属试件接到电解仪直流系统的阳极,将电解仪直流电源的阴极接触到电解液上,使阴极与金属试件表面距离达1mm。根据优选配方:
 

镍铬合金 0.5N HNO3 2MS 300mA/cm2
钴铬合金 0.5N HNO3 2MS 250mA/cm2
18-8不锈钢 0.5N HNO3 2MS 250mA/cm2
铜合金 0.5N HNO3 2MS 250mA/cm2

对各金属进行点式电解蚀刻,每30秒换一次电解液,电解蚀刻后水枪冲洗,气枪吹干,将试件连接到电解仪交流系统,以10%的盐酸胶体进行清洗,条件为6伏特通电30~60秒再用水枪冲洗,将黑色的离子膜、氧化膜冲掉,吹干待粘结。④粘结:用毛刷将偶联剂(GLUMA 9710)涂到金属试件粘结面,光照10秒,把登士伯光敏固化复合树脂堆到试件表面压平,使之与试件表面充分接触,并达1.5mm~2.0mm厚,去除多余部分,光照60秒。⑤抗剪强度测试:将试件固定到电子万能试验机上(1185型,英国英斯特朗公司INSTRON 测试精度±1%)剪切加力速度为2mm/min,通过传感器在电子表上直接读出粘结试件剪断时的抗剪强度值。⑥扫描电镜观察:制作点式电解蚀刻后和抗剪强度测试后金属试件,进行扫描电镜(JXA-840日本)观察,并拍摄照片。
结  果

  合金经胶体电解液点式电解蚀刻后可获得高的粘结强度。高熔合金,点式电解蚀刻前、后与复合树脂的粘结强度有显著差异(P<0.01),见表1~4。

表1 镍铬合金点式电解前后粘结强度比较(N/0.2826cm2)
 
  X N S P
点式电解蚀刻后 238.32 4 34.68 <0.01
点式电解蚀刻前  62.65 4 32.12  

表2 钴铬合金点式电解前后粘结强度比较(N/0.2826cm2)

  X N S P
点式电解蚀刻后 178.35 4 16.67 <0.01
点式电解蚀刻前  60.11 4 28.65  

表3 不锈钢点式电解前后粘结强度比较(N/0.2826cm2)

  X N S P
点式电解蚀刻后 239.88 4 28.68 <0.01
点式电解蚀刻前  58.37 4 34.97  

表4 铜合金点式电解前后粘结强度比较(N/0.2826cm2)

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责任编辑:姚红祥  

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