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金-瓷结合机制

金-瓷结合机制:

1.金-瓷结合机制烤瓷合金与瓷之间的结合力可高达4.01~6.39kg/mm2(397.0~632.7MPa)。一般认为存在四种结合方式,即化学结合、机械结合、范德华力和压缩应力结合。

(1)化学结合:烤瓷合金在预氧化处理过程中表面会形成一层氧化膜,该氧化膜与瓷产生化学结合。贵金属烤瓷合金中含有Sn、In、Cu,非贵金属中含有的Cr、Ni、Be等元素在氧化过程中生成SnO2、In2O3、CuO2、Cr203、NiCr2O4、BeO2等氧化物与瓷中的氧化物形成同种氧化物的过渡层(如聚硅酸锡等),实现很强的化学结合力,是金-瓷结合力的主要组成部分,占金属烤瓷结合强度的49%.

(2)机械结合:金-瓷结合面上经过氧化铝喷砂处理后,会产生一定程度的粗糙面,这既增加瓷粉对烤瓷合金的润湿性,又增大了接触面积,瓷粉熔融后进入合金表面的凹陷内,形成机械固位结构。机械结合力约占金-瓷结合力的22%.

(3)范德华力:从理论上分析,金属与瓷之间熔融结合后,会产生紧密贴合后的分子间的引力,即范德华力。医学教育|网搜集整理但这种力属于弱电力,仅占金-瓷结合力的3%.

(4)压应力结合:由于陶瓷的热膨胀系数略小于烤瓷合金,瓷粉烧结后冷却时金属的收缩量大于陶瓷,使陶瓷承受一定的压力。在合金与陶瓷的结合界面处,陶瓷内部的压应力构成了合金与陶瓷的结合力,占金-瓷结合强度的26%. 2.金-瓷结合的重要影响因素(1)界面润湿性的影响因素:金-瓷结合的润湿性,是瓷有效而牢固熔附到金属表面的重要前提。影响这一性质的可能因素有:①金属表面的污染,包括未除净的包埋料;金属表面因不适当地使用碳化硅磨头打磨残留金属表面的SiC;待涂覆瓷的金-瓷结(牙合)面受到不洁净物的污染,如手指、灰尘等;②合金质量差,基质内含有气泡;③铸造时因熔融温度过高铸件内混入气泡;④金-瓷结(牙合)面预氧化排气不正确等。

2.金-瓷热膨胀系数的影响因素:金属和瓷粉的热力学匹配性即热膨胀系数,涉及界面残余应力的大小,是瓷裂和瓷层剥脱的重要原因。影响热膨胀系数的主要因素有:

①合金和瓷材料本身的热膨胀系数值匹配不合理,或使用不匹配的产品;

②产品自身质量不稳定;

③瓷粉调和(或)构瓷时污染;

④烧结温度、升温速率、烧结温度和烧结次数变化,如增加烘烤次数,可提高瓷的热膨胀系数;

⑤环境温度的影响,如修复体移出炉膛的时间,炉、室温温差大小、冷却速度等。如果适当增加冷却时间,可提高熟膨胀系数的匹配性等。

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