一種鈷鉻合金或純鈦義齒支架表面強化的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鈷鉻合金或純鈦義齒支架表面強化的方法，（1）支架打磨拋光，將鈷鉻合金或純鈦義齒支架，打磨拋光至表面粗糙度Ra＜0.8μm；（2）將打磨拋光后的支架清洗吹干，將打磨好的義齒支架依次放入蒸餾水、無水乙醇、丙酮中超聲清洗15-20min后用氮氣吹干；（3）講支架置于LDMC-1型離子氮化爐中進行離子滲氮，滲氮時間1-6小時；（4）在支架上沉積純鈦過渡層，沉積時間5-8分鐘；（5）沉積鈦氮涂層，沉積時間1-4小時。使鈷鉻合金或純鈦義齒支架表面形成一種穩(wěn)定無毒且平整光滑的薄膜，具有耐磨損、抗腐蝕性能好、與基底材料的結合力強的特點。
【專利說明】一種鈷鉻合金或純鈦義齒支架表面強化的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及義齒材料，具體是一種鈷鉻合金或純鈦義齒支架表面強化的方法。

【背景技術】
[0002]鈷鉻合金和純鈦金屬都具有良好的機械性能、可鑄造性能，用鈷鉻合金或純鈦金屬鑄造的義齒支架質量輕、厚度小，佩戴方便舒適，故得到廣大牙科醫(yī)生和病人的推崇。但鈷鉻合金生物相容性較差，在復雜多變的口腔環(huán)境中長期存在，會發(fā)生電化學、化學反應，通過腐蝕作用釋放出鈷、鉻等金屬離子不僅影響材料性能，甚至可能引起過敏等不良反應。純鈦具有良好的化學穩(wěn)定性和生物相容性，在常溫下表面可形成穩(wěn)定而致密的氧化膜發(fā)揮耐腐蝕的作用，但純鈦表面耐磨性較差，容易產生劃痕和色素沉積。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是為克服現有技術的不足，而一種鈷鉻合金或純鈦義齒支架表面強化的方法，用該方法制成的義齒支架不僅具有良好的硬度、耐磨性和耐腐蝕性，且具有造價相對較低。
[0004]實現本發(fā)明目的技術方案是:
一種鈷鉻合金或純鈦義齒支架表面強化的方法，包括如下步驟:
(1)支架打磨拋光，將鈷鉻合金或純鈦義齒支架，打磨拋光至表面粗糙度Ra< 0.8μπι ;
(2)將打磨拋光后的支架清洗吹干，將打磨好的義齒支架依次放入蒸餾水、無水乙醇、丙酮中超聲清洗15-20min后用氮氣吹干；
(3)將支架置于LDMC-1型離子氮化爐中進行離子滲氮，滲氮時間1-6小時；
(4)在支架上沉積純鈦過渡層，沉積時間5-8分鐘；
(5)沉積鈦氮涂層，沉積時間1-4小時。
[0005]步驟3所述的離子滲氮，工藝參數是爐內溫度為450?560°C，按0.5L/min的流速通入氨氣NH3，爐內氣壓2000 Pa;
步驟4所述的沉積純鈦過渡層，工藝參數是離子滲氮后的試件放入ABS-1600型過濾弧離子鍍設備，以純度為99.99%的鈦靶為原料，本底真空度為8 X 10 —4Pa,基體溫度為200°C，弧電流為70A，氬氣氣壓為0.6Pa，
步驟5所述的沉積鈦氮涂層，其工藝參數是弧電流70A，弧電壓20V，偏壓一 200V，總氣壓0.8Pa，氬氮氣體比例1: 8。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:使鈷鉻合金或純鈦義齒支架表面形成一種穩(wěn)定無毒且平整光滑的薄膜，具有耐磨損、抗腐蝕性能好、與基底材料的結合力強的特點。

【具體實施方式】
[0007]實施例1:
一種鈷鉻合金義齒支架表面強化的方法，包括如下步驟: (1)用鑄造法按照20mmX1mmX2mm規(guī)格完成鈷鉻合金支架試件的制作，并打磨拋光至表面粗糙度Ra < 0.8 μ m ;
(2)將打磨好的試件依次放入蒸餾水、無水乙醇、丙酮中超聲清洗15-20min后用氮氣吹干；再將試件置于LDMC-1型離子氮化爐中進行離子氮化，爐內溫度為520°C，按0.5L/min的流速通入氨氣NH3，爐內氣壓2000 Pa，氮化時間為6小時；
(3)將離子滲氮后的試件放入ABS-1600型過濾弧離子鍍設備，以純度為99.99%的鈦靶為原料，為了增強膜基的結合力，先在滲氮層上沉積純Ti過渡層，并最后TiN涂層。沉積純Ti過渡層的工藝參數為:本底真空度為8X10 —4Pa,基體溫度為200°C，弧電流為70A，氬氣氣壓為0.6Pa，沉積時間為8min ;沉積TiN涂層的工藝參數為丄弧電流70A，弧電壓20V，偏壓一 200V，總氣壓0.8Pa，氬氮氣體比例1: 8，沉積時間為2h，即得表面強化的鈷鉻合金義齒支架。
[0008]通過上述表面強化后，試樣滲氮層的厚度為65 μ m,純鈦層的厚度為120nm，TiN涂層的厚度為5 μ m，使用HV-1000型顯微硬度計，載荷為0.05kg，加載時間為10s，測試膜層的硬度為1550，使用HSR-2M型告訴往復摩擦磨損試驗機，磨球為SiN，直徑為5mm，滑行距離為100m，滑行速度為8.3m/s,當載荷為1N時，平均摩擦系數為0.715，磨損量為0.887g。
[0009]_實施例2
一種純鈦義齒支架表面強化的方法，包括如下步驟:
(1)用鑄造法按照20mmX1mmX2mm規(guī)格完成純鈦義齒支架試件的制作，并打磨拋光至表面粗糙度Ra < 0.8 μ m ;
(2)將打磨好的試件依次放入蒸餾水、無水乙醇、丙酮中超聲清洗15-20min后用氮氣吹干；再將試件置于LDMC-1型離子氮化爐中進行離子氮化，爐內溫度為520°C，按0.5L/min的流速通入氨氣NH3，爐內氣壓2000 Pa，氮化時間為2小時；
(3)將離子滲氮后的試件放入ABS-1600型過濾弧離子鍍設備，以純度為99.99%的鈦靶為原料，為了增強膜基的結合力，先在滲氮層上沉積純Ti過渡層，并最后TiN涂層。沉積純Ti過渡層的工藝參數為:本底真空度為8X10 —4Pa,基體溫度為200°C，弧電流為70A，氬氣氣壓為0.6Pa，沉積時間為5min ;沉積TiN涂層的工藝參數為:弧電流70A，弧電壓20V，偏壓一 200V，總氣壓0.8Pa，氬氮氣體比例1: 8，沉積時間為4h，即得表面強化的純鈦義齒支架。
[0010]通過上述表面強化后，試樣滲氮層的厚度為21 μ m，純鈦層的厚度為80nm，TiN涂層的厚度為12 μ m，使用HV-1000型顯微硬度計，載荷為0.05kg，加載時間為10s，測試膜層的硬度為1580，使用HSR-2M型告訴往復摩擦磨損試驗機，磨球為SiN，直徑為5mm，滑行距離為100m，滑行速度為8.3m/s,當載荷為1N時，平均摩擦系數為0.725，磨損量為0.893g。
[0011]實施例3
一種純鈦義齒支架表面強化的方法，包括如下步驟:
(1)用鑄造法按照20mmX1mmX2mm規(guī)格完成純鈦義齒支架試件的制作，并打磨拋光至表面粗糙度Ra < 0.8 μ m ;
(2)將打磨好的試件依次放入蒸餾水、無水乙醇、丙酮中超聲清洗15-20min后用氮氣吹干；再將試件置于LDMC-1型離子氮化爐中進行離子氮化，爐內溫度為520°C，按0.5L/min的流速通入氨氣NH3，爐內氣壓2000 Pa，氮化時間為4小時； (3)將離子滲氮后的試件放入ABS-1600型過濾弧離子鍍設備，以純度為99.99%的鈦靶為原料，為了增強膜基的結合力，先在滲氮層上沉積純Ti過渡層，并最后TiN涂層。沉積純Ti過渡層的工藝參數為:本底真空度為8X10 —4Pa,基體溫度為200°C，弧電流為70A，氬氣氣壓為0.6Pa，沉積時間為8min ;沉積TiN涂層的工藝參數為:弧電流70A，弧電壓20V，偏壓一 200V，總氣壓0.8Pa，氬氮氣體比例1: 8，沉積時間為lh，即得表面強化的純鈦義齒支架。
[0012]通過上述表面強化后，試樣滲氮層的厚度為43 μ m，純鈦層的厚度為120nm，TiN涂層的厚度為3.2μπι，使用HV-1000型顯微硬度計，載荷為0.05kg，加載時間為10s，測試膜層的硬度為1510，使用HSR-2M型告訴往復摩擦磨損試驗機，磨球為SiN，直徑為5mm，滑行距離為100m，滑行速度為8.3m/s,當載荷為1N時，平均摩擦系數為0.728，磨損量為0.899g。
【權利要求】
1.一種鈷鉻合金或純鈦義齒支架表面強化的方法其特征是包括如下步驟: (1)支架打磨拋光，將鈷鉻合金或純鈦義齒支架，打磨拋光至表面粗糙度Ra< 0.8μπι ; (2)將打磨拋光后的支架清洗吹干，將打磨好的義齒支架依次放入蒸餾水、無水乙醇、丙酮中超聲清洗15-20min后用氮氣吹干； (3)將支架置于離子氮化爐中進行離子滲氮，滲氮時間1-6小時； (4)在支架上沉積純鈦過渡層，沉積時間5-8分鐘； (5)沉積鈦氮涂層，沉積時間1-4小時即成。
2.根據權利要求1所述的鈷鉻合金或純鈦義齒支架表面強化的方法，其特征是離子滲氮，工藝參數是爐內溫度為450?560°C，按0.5L/min的流速通入氨氣NH3，爐內氣壓2000Pa。
3.根據權利要求1所述的鈷鉻合金或純鈦義齒支架表面強化的方法，其特征是所述沉積純鈦過渡層，工藝參數是離子滲氮后的試件放入ABS-1600型過濾弧離子鍍設備，以純度為99.99%的鈦靶為原料，本底真空度為8 X 10 — 4Pa,基體溫度為200°C，弧電流為70A，氬氣氣壓為0.6Pa。
4.根據權利要求1所述的鈷鉻合金或純鈦義齒支架表面強化的方法，其特征是所述沉積鈦氮涂層，其工藝參數是弧電流70A，弧電壓20V，偏壓一 200V，總氣壓0.8Pa，氬氮氣體比例 1: 8。
5.用權利要求1-4之一制備的表面強化的鈷鉻合金義齒支架。
6.用權利要求1-4之一制備的表面強化的純鈦義齒支架。
【文檔編號】A61C13/12GK104372341SQ201410534111
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權日:2014年10月11日
【發(fā)明者】唐震宇, 張偉一, 錢成明, 朱歸勝, 王萍, 王輝 申請人:桂林市口腔醫(yī)院