提高金-瓷界面结合强度的方法
astmc633-79《涂层界面结合强度拉伸实验标准》 概述说明
astmc633-79《涂层界面结合强度拉伸实验标准》概述说明1. 引言1.1 概述本文旨在介绍astmc633-79《涂层界面结合强度拉伸实验标准》并对其进行详细说明和分析。
涂层界面结合强度是评估涂层性能的重要指标之一，它直接影响着涂层的使用寿命和功能。
通过该实验标准，可以准确测定涂层与基材之间的结合强度，为工程领域中涂层应用和研究提供科学依据。
1.2 文章结构本文分为五个部分，分别是引言、astmc633-79《涂层界面结合强度拉伸实验标准》、实验结果与分析、应用与发展前景以及结论和总结。
下面将逐一介绍每个部分的内容。
1.3 目的本文的目的主要有两个方面。
首先是介绍astmc633-79标准，包括其背景、应用范围、实验原理等方面的内容；其次是对该标准进行详细解读，包括实验方法概述和实验步骤详解等内容。
通过对该标准进行系统性说明和分析，旨在帮助读者深入了解该实验标准的原理和应用。
同时，本文还将对实验结果进行收集、处理和分析，讨论其结果对涂层界面结合强度评估的影响，并探讨该实验标准的应用前景以及改进方向。
以上是文章“1. 引言”部分内容的详细清晰撰写。
2. astmc633-79《涂层界面结合强度拉伸实验标准》2.1 标准介绍astmc633-79《涂层界面结合强度拉伸实验标准》是一项用于评估涂层界面结合强度的国际标准。
该标准的目的是提供一个统一的方法来测量和评估不同材料之间涂层与基材的粘附性能。
2.2 实验方法概述在astmc633-79标准中，涂层界面结合强度的拉伸实验通过进行横向加载来评估涂层与基材之间的粘附性能。
实验需要使用专用设备，如万能试验机，配合相应夹具和夹持装置，以确保样品能够承受来自不同方向的力。
2.3 实验步骤详解在进行该实验时，首先需要准备试样，并确保其符合规定的尺寸要求。
然后，在万能试验机上设置相应参数，包括载荷速率、测试温度等，并安装好夹具和夹持装置。
随后，将试样固定在夹具上，并施加横向加载力以拉伸试样。
陶瓷的强化与增韧
陶瓷材料的强化影响陶瓷材料强度的因素是多方面的,材料强度的本质是内部质点(原子、离子、分子）间的结合力，为了使材料实际强度提高到理论强度的数值，长期以来进行了大量研究。
从对材料的形变及断裂的分析可知，在晶体结构既定的情况下，控制强度的主要因素有三个，即弹性模量E，断裂功（断裂表面能）和裂纹尺寸。
其中E是非结构敏感的，与微观结构有关，但对单相材料，微观结构对的影响不大，唯一可以控制的是材料中的微裂纹，可以把微裂纹理解为各种缺陷的总和。
所以强化措施大多从消除缺陷和阻止其发展着手。
值得提出的有下列几个方面。
（1）微晶, 高密度与高纯度为了消除缺陷,提高晶体的完整性,细、密、匀、纯是当前陶瓷发展的一个重要方面。
近年来出现了许多微晶、高密度、高纯度陶瓷,例如用热压工艺制造的陶瓷密度接近理论值,几乎没有气孔，特别值得提出的是各种纤维材料及晶须。
（2）预加应力人为地预加应力,在材料表面造成一层压应力层,就可提高材料的抗张强度。
脆性断裂通常是在张应力作用下,自表面开始,如果在表面造成一层残余压应力层,则在材料使用过程中表面受到拉伸破坏之前首先要克服表面上的残余压应力。
（3）化学强化如果要求表面残余压应力更高,则热韧化的办法就难以做到,此时就要采用化学强化(离子交换)的办法。
这种技术是通过改变表面的化学组成,使表面的摩尔体积比内部的大。
由于表面体积胀大受到内部材料的限制,就产生一种两向状态的压应力。
4）陶瓷材料的增韧所谓增韧就是提高陶瓷材料强度及改善陶瓷的脆性,是陶瓷材料要解决的重要问题。
与金属材料相比，陶瓷材料有极高的强度，其弹性模量比金属大很多。
韧化的主要机理有应力诱导相变增韧,相变诱发微裂纹增韧,残余应力增韧等。
几种增韧机理并不互相排斥,但在不同条件下有一种或几种机理起主要作用。
相变增韧：利用多晶多相陶瓷中某些相成分在不同温度的相变,从而增韧的效果,统称为相变增韧。
例如,利用的马氏体相变来改善陶瓷材料的力学性能,是目前引人注目的研究领域。
烤瓷合金
影响钛瓷结合的因素
绝大多数金瓷结合主要靠化学结合。合金的氧 化行为决定了其与瓷结合的潜力，表面有强附 着氧化膜的合金能与瓷形成良好的结合，反之 则差。
影响钛瓷结合力的另一个主要因素是由于金瓷热膨胀系数不匹配而造成的瞬时热应力和残 余热应力
钛氧化行为对钛-瓷结合力的影响
调和研磨时间 研磨时间越长，合金收缩越大
充填压力的影响 无显著临床意义 污染 潮湿，延迟膨胀
蠕变
定义：金属与合金承受小负荷而产生缓慢的塑 性形变的现象
银汞合金修复体失败原因中，最常见的边缘缺 陷（断裂）与蠕变有密切关系
蠕变大，强度差，尤其是低铜银汞合金
蠕变影响因素
银汞合金的结构 高铜合金r2相少，蠕变值很小
烤瓷熔附合金 银汞合金
本次课将讨论贵金属烤瓷合金，非贵金属烤 瓷合金。合金与烤瓷的结合为本次课重点
介绍烤瓷材料，了解金沉积冠。 重点掌握银汞合金使用注意事项，汞污染防护。
熟悉银汞合金性能。
烤瓷熔附金属修复（PFR）
以铸造合金为基底，表面熔附一层烤瓷的 修复体。
兼有金属材料的强度、韧性以及烤瓷材料 的美观和逼真，是目前应用最广泛的一种修复 体。
影响强度的因素
1）银合金粉的成分组成、粒度及类型 银、铜、锡含量，球形合金粉末强度高
2）粉汞调和比（汞量） 合金粉与汞调和比例一般为1:1 汞量过大（大于55%）压缩强度急剧下降
3）充填压力 压力越大，压缩强度越高
4）时间 24小时后压缩强度不小于300MPa
尺寸变化
合金溶于汞后，有体积收缩 基质晶粒形成，增长，相互撞击形成的外向压
金瓷性能要求
1 合金熔点较瓷烧结温度高 2 烤瓷必须易于润湿合金，当瓷粉熔附金属基底
三点弯曲法评价自制钴铬合金的金瓷结合性能
三点弯曲法评价自制钴铬合金的金瓷结合性能赵祥宇;战德松【摘要】目的:评价自制钴铬烤瓷合金的金瓷结合性能,以探求其在临床应用的可能.方法:将试件分为实验组A(自制钴铬烤瓷合金)和对照组B(德国BEGO钴铬烤瓷合金).制作25 mm ×3 mm×0.5 mm规格的两种合金的金属试件,其上分别熔附8 mm×3 mm×1 mm的VITA MK 95瓷粉,分别采用三点弯曲的方法测试两种合金的金瓷结合力,并对实验数据进行SPSS统计学分析.结果:自制钴铬烤瓷合金的金瓷结合力为(41.26±2.68) MPa,德国BEGO钴铬烤瓷合金的金瓷结合力为(41.35±2.59) MPa,两者间无明显统计学差异(P＞0.05).结论:自制钴铬烤瓷合金的金瓷结合力低于德国BEGO钴铬合金的金瓷结合力,但其强度高于ISO所要求的基本值(25 MPa),且与临床广泛应用的德国BEGO钴铬合金相比,无统计学差异,可初步满足临床要求.【期刊名称】《沈阳医学院学报》【年(卷),期】2011(013)003【总页数】3页(P165-167)【关键词】钴铬合金;三点弯曲试验;金瓷结合力【作者】赵祥宇;战德松【作者单位】中国医科大学口腔修复学2007级研究生班,辽宁沈阳110002;中国医科大学附属口腔医院材料教研室【正文语种】中文【中图分类】R783.1在我国，固定修复已日益被失牙患者所接受，金属烤瓷冠仍是最主要的修复方法。
非贵金属由于其低廉的价格和优良的机械性能仍然占据主要的市场。
但在临床的长期应用中，人们发现金属烤瓷冠修复中存在许多问题，其中以镍铬合金为首。
镍离子的释放会造成修复体周围组织的不良反应，以炎症、牙龈黑线、过敏反应最为常见。
因此人们开始寻找可以替代镍铬合金的金属材料，钴铬烤瓷合金的出现解决了这一问题。
钴铬合金具有优良的化学稳定性、生物相容性、耐腐蚀性，可大大减少牙龈黑线和过敏反应的发生。
江苏省专科口腔医学技术专业-口腔固定修复修复工艺技术相关知识点参考(1)
江苏省专科口腔医学技术专业-口腔固定修复修复工艺技术相关知识点参考（1）1.全冠：覆盖全部牙冠表面的修复体，包括金属全冠和非金属全冠。
2.烤瓷熔附金属全冠（PFM）：又称金属烤瓷全冠，是一种由低熔烤瓷真空条件下熔附到铸造金属基底上制作的金瓷复合结构的全冠。
10mm以上。
15.工作模型底部到预备牙颈缘的高度为7~8mm。
16.加模型底座，在模型底面涂分离剂，以便于分离。
17.涂布间隙涂料的目的是补偿铸造合金的凝固收缩，利于修复体完成后能顺利就位，同是给粘固剂预留一定间隙。
18.间隙涂料理想厚度为20~30µm，为保证固定修复体边缘的密合，在代型颈缘线1mm以内不涂间隙涂料。
19.牙合面加蜡的第一步是形成牙尖20.前牙金属基底冠邻面一般用瓷来修复，因此金-瓷交界应设计在邻接点舌侧至少1mm处。
21.颈缘形态:烤瓷熔附金属修复体根据颈缘是否有金属外露可分为金属边缘型、金瓷边缘型和瓷边缘型。
22.熔模的制作可用滴蜡法、回切法、压接法和浸蜡法完成。
23.铸道的形式：单铸道式、双铸道式、扇形和栅形式24.应将铸道设置在熔模最厚且光滑的部分，储金球设置在距离熔模 1.5~2.0mm 处的铸道上。
减（3）利用包埋材料的膨胀（4）.采用无铸圈铸型▲39.铸造不全的原因有：（1）跑火（2）合金投放量不足（3）合金熔化不全（4）铸道设置不当（5）铸造压力不足（6）铸型烘烤焙烧不够（7）熔模过薄、包埋材料透气性差▲40.烤瓷熔附金属修复体熔模的要求：1)熔模表面应光滑圆钝。
2)熔模的厚度应均匀一致,不能过厚或过薄，尤其是轴面角和颈缘处。
过薄会因收缩而变形，造成修复体就位困难;过厚会因金-瓷交界面上的温度效应不一致而造成瓷裂，同时也会使金属过多占据瓷的空间而影响修复体的色泽。
3)如果牙体有较大缺损应在设计与制作熔模时恢复缺损，并预留出1.0~1.5mm均匀的瓷层空间,不宜使瓷层过厚，否则会因瓷体中心区排气不良而产生气泡。
TNZS与纯钛金瓷结合强度比较
了应 用 ； 纯 钛 和 钛 合 金 已 经 应 用 于 口腔 烤 瓷 。 目
钛一 瓷修 复技 术 在 临 床 被 广 泛 应 用 ， 钛 金 属 无
磁性 、 无 副作用 ， 有 良好 的生 物相 容 性 ， 可 以避 免其 它 口腔 修复 材料对 人体 的潜 在 生物 毒 性 ； 瓷材 料 可
２ 结 果
ＴＮＺ Ｓ合金 瓷 、 钛 瓷的结 合强度 ： ＴＮＺ Ｓ合 金
组 ６ 例， 结 合强 度 （ ３ ９ ． ０ 士２ ． ３ ） ＭＰ； 纯 钛 组 ６例 ， 结
合强度 （ ３ ２ ． ６ ±５ ． ６ ） ＭＰ 。组 间 差 异 有统 计 学 意 义
主研 发 的 Ｂ钛 合 金 一钛 铌 锆 锡 ， 具 有 低 弹性 模 量 、 高强 度 、 高 韧性 、 高疲 劳强 度 和抗 腐蚀 性 ， 是 一种 综 合性 能 良好 的生 物 钛 合 金 ， 以 Ｔｉ 、 Ｎｂ 、 Ｚ ｒ 、 Ｓ ｎ为 主
（ Ｐ＜０ ． ０ ５ ） ， 但 二者 均 大 于 Ｉ Ｓ Ｏ９ ６ ９ ３ ： １ ９ ９ ９标 准 所
要求 的 基本值 ２ ５ ＭＰ 。
３ 讨 论
要成 分 ； 在 口腔 中具 有很 好 的耐腐 蚀 性 。ＴＮＺ Ｓ合
金 中 的 Ｔｉ 、 Ｚ ｒ 、 Ｎｂ元 素 属 于 生命 族 ， 对 人 体 无 毒 性 作用， 具 有很 好 的生物 相容性 。
口腔材料学超详细知识点
名词解释#线胀系数linear expansion coefficient是指固体物质的温度每改变1摄氏度时，其长度的变化和它在0摄氏度时的长度之比。
它是表示物体长度随温度变化的物理量，单位为每【开尔文】，符号为K-1#弹性模量modulus of elasticity是量度材料刚性的量，也称杨氏模量，它是指材料在弹性状态下的应力与应变的比值，在应力-应变曲线上，弹性模量就是弹性变形阶段应力-应变线段的斜率，即单位弹性应变所需的应力，它表示材料抵抗弹性形变的能力，也称刚度#粘结bonding/adhesion是指两个同种或异种的固体物质通过介于两者表面的另一种物质作用而产生牢固结合的现象。
#生物相容性biocompatibility是指在特定应用中，材料产生适当的宿主反应的能力。
包括组织对材料的影响及材料对组织的影响。
#生物安全性biological safety是指材料制品是否具有安全使用的性质，亦即材料制品对人体的毒性，人体应用后是否会因材料的有害成分对人体造成短期或长期的损害#生物功能性biofunctionability指材料的物理机械及化学性能能使其在应用部位行使功能的性质。
口腔材料学是将材料科学与口腔医学结合在一起的一门界面科学，主要内容包括口腔医学应用的各种人工材料的种类、性能特点、用途和应用中应当注意的问题。
弹性形变elastic deformation物体在外力作用下产生形变，外力去除后变形的物体可完全恢复其原始形状则称为~塑性形变plastic deformation物体在外力作用下产生形变，若外力去除后变形的物体不能完全恢复其原始形状，则称为~应力stress物体发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用抵抗外力，定义单位面积上的这种反作用力为应力。
弹性极限elastic limit材料不发生永久形变所能承受的最大应力值。
汞齐化amalgamation汞在室温下是液态，由银合金粉与汞在室温下混合后形成坚硬合金，这一形成合金的过程称~。
(完整word)口腔材料学超详细知识点,推荐文档
名词解释#线胀系数linear expansion coefficient是指固体物质的温度每改变1摄氏度时，其长度的变化和它在0摄氏度时的长度之比。
它是表示物体长度随温度变化的物理量，单位为每【开尔文】，符号为K-1#弹性模量modulus of elasticity是量度材料刚性的量，也称杨氏模量，它是指材料在弹性状态下的应力与应变的比值，在应力-应变曲线上，弹性模量就是弹性变形阶段应力-应变线段的斜率，即单位弹性应变所需的应力，它表示材料抵抗弹性形变的能力，也称刚度#粘结bonding/adhesion是指两个同种或异种的固体物质通过介于两者表面的另一种物质作用而产生牢固结合的现象。
#生物相容性biocompatibility是指在特定应用中，材料产生适当的宿主反应的能力。
包括组织对材料的影响及材料对组织的影响。
#生物安全性biological safety是指材料制品是否具有安全使用的性质，亦即材料制品对人体的毒性，人体应用后是否会因材料的有害成分对人体造成短期或长期的损害#生物功能性biofunctionability指材料的物理机械及化学性能能使其在应用部位行使功能的性质。
口腔材料学是将材料科学与口腔医学结合在一起的一门界面科学，主要内容包括口腔医学应用的各种人工材料的种类、性能特点、用途和应用中应当注意的问题。
弹性形变elastic deformation物体在外力作用下产生形变，外力去除后变形的物体可完全恢复其原始形状则称为~塑性形变plastic deformation物体在外力作用下产生形变，若外力去除后变形的物体不能完全恢复其原始形状，则称为~应力stress物体发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用抵抗外力，定义单位面积上的这种反作用力为应力。
弹性极限elastic limit材料不发生永久形变所能承受的最大应力值。
汞齐化amalgamation汞在室温下是液态，由银合金粉与汞在室温下混合后形成坚硬合金，这一形成合金的过程称~。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
提高金-瓷界面结合强度的方法
摘要 金属与瓷层间存在两种不同物质界面，金属-瓷界面间的结合力是金-
瓷修复体成功的关键。界面间的结合力主要是物理性结合力和化学性结合力。本
文根据金属与瓷材料的特性，如何正确选择金属和瓷材料；如何选择磨头，喷砂
的粒度、角度、压力、时间和有机溶剂清洗对金属表面的清洗；如何进行遮色层
及体瓷的操作；如何选择瓷烧结和冷却的程序能够有效提高金-瓷界面间的结合
力等方面进行论述。
关键词 金属烤瓷 金瓷界面 金瓷结合强度
金属烤瓷修复体具有金属的强度和瓷的美观，良好的生物相容，颜色、质感
逼真，色泽稳定和坚固耐用等优点，广泛应用于临床。
材料的正确选择
金属与瓷材料的特性：①金属是热的良导体，在瓷烧结过程中膨胀与收缩的
速度快。而瓷是热的良导体，在瓷烧结过程中膨胀与收缩的速度慢，而且瓷的抗
压强度远超过抗张强度，约10倍以上。由于金属和瓷间存在着热力学特性的差
异，若二者热膨胀与收缩不同，则会产生瞬间热应力和残余热应力，残余应力会
在整个烧结循环中存在并在烧结后或功能过程中释放出来，导致修复体瓷崩、瓷
裂或瓷脱落［1,2］。金属与瓷的热膨胀系数的匹配性是十分重要的，两者之差应
控制在(0.9～1.5)×10-6/0C为宜［3］。②金-瓷界面间的化学性结合主要是金属含
有一定量的微量元素，如Sn、In等在预氧化过程中其表面形成一层氧化膜，该
氧化膜与瓷产生化学结合。
金属与瓷材料的选择：①金属与瓷的匹配要满足二者的热机械相容性。一是
金属的熔点应高于烤瓷熔附温度170～270℃；二是二者的热膨胀系数要相匹配。
②贵金属合金微量元素如Sn、In等，贵金属合金与瓷的结合强度高于非贵金属
合金，因此金属首选贵金属合金，其次选含可提高与瓷的结合强度的微量元素的
非贵金属合金。
正确的操作
金属表面的粗化及清洗：金属金-瓷结合面经过打磨和喷砂处理后，会产生
一定程度的粗糙度，这既提高了瓷对金属的湿润性，又增加了接触面积，提高了
机械结合力和化学结合力。但粗化不足或过度的粗化会降低金瓷结合力［4］。所
以，对金属金-瓷结合面进行适当的粗化十分必要的。①磨头的选择：选用陶瓷
磨头、金刚钻及裂钻按着一定的顺序、一定的角度和恰当的力量打磨［5］。禁用
碳化硅磨头进行粗打磨［6］。②喷砂处理：喷砂能够去除金属表面杂质,形成均
匀一致的粗糙面。根据金属不同选用适当粒度的Al2O3，选用性能适当喷砂机,
适当的喷砂粒度、角度(60°)、喷砂压力和喷砂时间［7］。③清洗处理：清洗能够
清除混入金属金-瓷结合面上的包埋材料和粉尘。选用四氯化碳、三氯甲烷、丙
酮等有机溶剂清洗或用高压蒸汽冲洗能够清除金属表面的杂质控制界面气泡
［5,8］。
金属表面的处理：除气及预氧化的作用是排除和去除金属表面的气体杂质及
产气物质，使金属表面形成均匀致密的氧化膜，改善瓷在金属表面的湿润效果
［9,10］。恰当的预氧化能使贵金属合金内的Sn、In及非贵金属合金内的Cr、
Ni等元素在金-瓷界面的金属表面形成Sn02、In203 NiCr204、Cr203等氧化物与
瓷中的氧化物形成同种氧化物的过度层，提高金-瓷界面的化学结合强度［9］。
不恰当的预氧化热处理能使易形成氧化膜过薄或过厚，金-瓷结合力降低。因此，
不同的金属应采用适当的处理程序，通过宏观和微观确认氧化层的情况。如Ni-Cr
合金氧化处理后宏观呈紫色，氧化层应为0.2～0.3mm。
遮色层及体瓷操作：遮色层是金瓷修复体成功的关键，决定着金瓷结合力的
大小。①遮色技术上两层遮色瓷，第一层为湿润层使瓷在金属表面形成良好的湿
润状态，第二层遮色层。厚度为0.18～0.2mm，宏观为蛋皮状为宜。②体瓷的操
作时，应熟练掌握和应用水分控制理论和技术、瓷沉积理论和技术。整个操作过
程使瓷层水分一致，高密度瓷沉积。烧结后收缩层瓷产生应力，降低瓷与金属界
面的结合力。
瓷烧结程序：瓷烧结程序包括预热时间、烧结温度、升温速率、烧结结束温
度及维持时间和冷却速率等，正确的操作提高金瓷结合力，错误的操作造成瓷与
金属的膨胀系数不匹配而失败。①充分干燥的时间，使瓷水分蒸发防止瓷崩或龟
裂的出现。②烧结起始温度要设定在熔化温度50～100℃，真空形成之后开始。
③根据金属、瓷材料的特性设定升降速度瓷烧结程序，使金属与瓷的热膨胀系数
匹配，防止残余应力储存，提高金-瓷界面的结合力。不要千篇一律的采用一个
瓷烧结程序。
参考文献
1 Bagby M,Marshall ST,Marshall GW.Metal ceramic compatibility: Areview of
the literature.J Prosthet Dent,1990,63(1):21.
2 Derand T.Residual stress in metal-ceramic crowns.J Oral
Rehabil,1981,8(1):69-74.
3 Asaoka K,Tesk JA.Transieny and residual stress in porcelain metal strip［J］.J
Dent Res,1990,69.463-468.
4 Carpenter MA,Goodkind RJ.Effect of varying surface texture on bondstrength
of one semiprecious and one nonprecious ceramo-alloy.J Pros-thet
Dent,1979,42(1):86.
5 徐君伍,主编.口腔修复理论与临床.北京:人民卫生出版社,1999:278-284.
6 Warpehe WS,Goodkind RJ.Design and technique variables affectingfracture
resistance of metal-ceramic restorations.J Prosthet Dent,1976.
7 文志红,杜传诗,郑弟泽,等.不同喷砂粒度对金-瓷结合强度的影响.中华口腔
医学杂志,1994,29(4):229.
8 陈吉华,森修一,永野清司,编著.现代临床金属烤瓷修复学.西安:陕西科技出
版社,1998:17-60.
9 Wu Y,Moser JB,Jameson LM,et al.The effect of oxidation heat treat-ment on
porcelain bond strength in selected base metal alloys.J ProsthetDent,1991,66(4):439.
10MegerT.Chemical bonding in the porcelain-baked-metal technique.J Dent
Res,1971,50(3):760.