口腔修复材料-金属材料

口腔金属材料第一节概述口腔修复材料种植体正畸材料一金属的特性金属：性能由其晶相结构和金属键所决定。固态金属的特性:1溶液中能被电离而释放离子，离子化时形成阳离子2固态时呈结晶，具有光泽3是电和热的良导体4密度大，不透明5塑性变形较大，富有延性和展性6金属易被氧化，其氧化物多数呈碱性金属的熔融和凝固固态液态熔融凝固金属的结晶过程：1液态金属中产生结晶微粒—结晶中心或晶核

2结晶中心或晶核成长，增多，直到液体完全消失纯金属：熔点和凝固点相等；合金：熔点一般较凝固点低口腔金属材料的要求良好的物理机械性能、化学性能、生物相容性金属材料包括纯金属和合金口腔临床应用的金属材料很少以纯金属状态来应用（除纯钛外），大多数是以合金形式被采用。二合金的结构和性质

合金是由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素熔合在一起、具有金属特性的物质。合金的结构元，组元：组成合金的独立的最基本的单元，金属元素或非金属元素，稳定的化合物相：合金中化学成分一致、物理状态相同，且与其他部分有明显分界的部分

1固溶体：一种组元均匀的溶解到另一种组元中形成的晶体相金银合金，银钯合金、铜镍合金提高塑性形变能力，降低了导电性能

2化合物：金属元素与金属元素或非金属元素组成，构成合金的晶体相，不能单独构成合金，弥散在固溶体或纯金属基质中，提高合金抵抗塑性形变的能力和抗磨性，改善机械性能和热处理性能。合金的性质1.熔点与凝固点：与纯金属不同，合金开始熔化与最后熔化的温度相差很大，在凝固时亦然。熔点一般低于凝固点。2.延性、展性、韧性：合金的延性及展性一般均较所组成的金属为低，而韧性则增高。

3.硬度：合金的硬度较其所组成的金属硬得多合金的性质4.导电和导热性：合金的导电和导热性一般均较原有金属差5.腐蚀性：合金的腐蚀一般视其结构及组成的不同而异，口腔临床所用合金，要求具有良好的抗腐蚀性能。

5.色泽：合金的色泽与所组成金属有关三合金的分类和应用贵金属元素:金(Au)、铂（Pt）、钯(Pd)、铱(Ir)、铑(Rh)、锇(Os)、钌(Ru)口腔用的贱金属元素主要指加入到贵金属合金中的金属元素，其中包括银(Ag)、铜(Cu)、锌(Zn)、锡(Sn)、铟(In)、镓(Ga)和镍(Ni)口腔用的其它非贵金属元素主要有铬(Cr)、钴(Go)、镍(Ni)和钛(Ti)元素，根据不同的需要和比例可制成钴铬合金、镍铬合金、钴铬镍合金、钛合金、镍钛合金等等。这些元素都具有共同的特性，就是优良的抗腐蚀性

合金的分类ADA分类：第一类为高贵（High-noble）金属合金，其中贵金属含量≥60wt%、且金元素含量≥40wt%；第二类为贵(Noble)金属合金,其中贵金属含量≥25wt%、但不规定金元素的含量多少；第三类是以贱金属为主（predominatelybasemetal）的合金,其中贵金属含量<25wt%

四金属的形变室温条件下金属材料的塑性形变，称为冷加工。冷加工后材料在性能上发生变化，一般表现为材料的硬度和强度增大，弹性和磁性增加，而塑性下降，延展性和抗腐蚀性降低热处理（再结晶）和热加工冷加工后的金属或合金加热处理，促使原子产生热振动，活动能力增大，原子重新进行排列，使形变的结构部分得以还原，即再结晶。加热处理的方法即叫热处理。再结晶后材料在性能上和内部结构上,发生一些变化，性能上表现为材料的硬度和强度下降，塑性增大当金属在高于再结晶的温度进行加工，这种塑性形变称为热加工。热加工导致金属的机械性能下降五金属的成形法

1．铸造2．锻造3．粉末冶金4．电铸六金属的腐蚀和防腐蚀⒈化学腐蚀：化学腐蚀指金属与周围介质直接发生化学作用而发生的损坏现象。这类腐蚀的化学反应是氧化还原反应，其结果是金属表面生成氧化物等

2.电化学腐蚀：电化学腐蚀指金属与电解质溶液相接触，形成原电池而发生的腐蚀损坏现象。

金属的防腐蚀1.使合金组织结构均匀；2.避免不同金属的接触3.经冷加工后所产生的应力需通过热处理减小或消除；4.修复体表面保持光洁无缺陷；5.金属内加入某些抗腐蚀元素等如铬和镍元素。

七口腔金属材料的生物学效应

腐蚀与合金的生物安全性密切相关。腐蚀导致金属离子及其衍生物的析出。腐蚀产物潜在的毒副作用是目前口腔金属材料研究的热点之一全身与局部毒性作用释出的金属离子能进入机体并广泛分布尚未证明这些金属的存在是否导致全身毒性。过敏反应金属离子作为半抗原，

15％镍过敏，

8％钴过敏，

8％铬过敏。汞、铜、锡和锌等元素必需量/d摄入量/d系统毒性细胞毒性过敏反应铍-0.02mg大粉尘有致癌性大常见铬0.05mg不确定0.1mg纯铬及铬3+盐毒性小铬6+盐毒性大纯铬及铬3+盐毒性小铬6+盐毒性大铬6+盐常见铁18mg10-20mg极小小极少见镓-0.0005mg小小无报道锗-0.4-3.5mg极小小无报道金-0.0001mg极小小合金无化合物可能有铟-0.003mg小大极少见铱-0.000002mg极小小无报道铟-0.003mg小大极少见铱-0.000002mg极小小无报道钴0.03mg0.02mg小大3%人群铜3mg2-5mg小极大极少见锰3mg3mg纯锰毒性小粉尘毒性大小极少见钼0.2mg0.3mg小小无报道镍不明确0.5mg小粉尘有致癌性小很常见钯-0.001mg极小极小不明确镍过敏者可能过敏铂-0.001mg极小小合金极少见化合物较常见铑-不明确极小小无报道钌-0.0002mg极小小无报道银-0.05mg小极大少见钽-不明确极小极小无报道钛-1mg极小极小极少见锌15mg20mg极小大极少见锡-0.2mg小小极少见国际癌症研究会(IARC)有致癌性的有：Ni的衍生物Cr6+Be及其衍生物。可能致癌的有：Ni、Co。不致癌但有致突变性有：Sn2+、Cu4+、Fe2+。贵金属成分化学性质稳定，不易在体液中腐蚀，其析出量极少或不析出，即不会引起机体细胞的毒性。二锻造合金18-8铬镍不锈钢丝(18-8Cr-NiStainlessSteel)

冷加工后会产生应变硬化和应力潜伏镍钛形状记忆合金丝(Ni-Tishape-memoryalloy)β-钛合金丝钴铬镍合金丝锻造金合金丝锻造合金片三、铸造合金1.贵金属合金

ADA口腔用贵金属分类高贵金属合金金-银-铂金-铜-银-钯Ⅰ型金-铜-银-钯Ⅱ型贵金属合金金-铜-银-钯Ⅲ型金-银-钯-铟钯-铜-镓银-钯合金贵金属合金的分型(屈服强度和延伸率）

Ⅰ型：低强度铸造合金──铸造件仅能承受很小的应力，适用于前三、四、五类洞型、双尖牙、磨牙邻面洞、单颌面的嵌体修复；

Ⅱ型：中等强度铸造合金──铸造件可承受中等程度的应力，适用于一切单个修复体；

Ⅲ型：高强度铸造合金──铸造件可承受高的应力，适用于固定修复中的冠、固位体及咀嚼负荷较大的嵌体修复；.Ⅳ型：超高强度铸造合金──铸造件可承受极高的应力，并有极薄的横截面，适用于固定修复和活动修复的支架、基托、卡环、舌颚杆等。2.非贵金属铸造合金

贱金属合金有镍基合金、钴基合金镍基合金、钴基合金广泛应用于口腔修复体的制作，价格低廉目前对铍、镍和铬的致敏性和致癌性已有比较趋于一致的认识。

3.钛及钛合金抗电化学腐蚀、良好的生物学反应、质量较轻、密度低、低弹性模量高强度等优异的性能在口腔医学中显示出很好的应用前景。钛及钛合金临床应用存在的问题

纯钛的铸造问题：熔点高，化学活性大与钛相匹配的烤瓷材料的开发钛合金种植体的安全性：Ti—6Al—4V合金中含有V、Al.V、Al被认为是对生物体有毒的元素4.烤瓷熔附合金贵金属合金金-铂-钯合金（Au-Pt-Pd）金-钯合金（Au-Pd）金-钯-银合金（Au-Pd-Ag）钯-银合金（Pd-Ag）

非贵金属合金

Ni-Cr合金类

Co-Cr合金类

Ti类：（一）合金与烤瓷的结合1化学性结合合金表明的氧化物与烤瓷成分的氧化物化学反应，离子键

2机械性结合

3范德华力结合烤瓷对合金表明润湿度越大

4压缩力结合烤瓷比合金的热胀系数小（二）影响金瓷结合的有关因素1合金表明氧化膜的厚度2烤瓷与合金的热胀系数匹配性3合金表面的粗化程度4修复体的正确设计和制