【摘要】　目的　探讨Ti-75合金表面烤瓷的可行性。方法　采用电子探针界面分析及剪切强度测试的方法，考察金瓷界面的结合状态及结合强度。结果　Ti-75合金与低温瓷(Ti-Bond)的剪切强度为（47.38±7.95）MPa，与传统金瓷修复体(NC-VMK68)的剪切强度(48.50±7.60）MPa相比，差异无显著性(P＞0.05)。电子探针界面分析显示，Ti-75合金与低温瓷结合紧密，无裂隙，低温瓷对Ti-75有良好的浸润作用。同时，亦可见到Ti元素从Ti-75基体向瓷内扩散，Si、Sn等元素从瓷中向Ti-75扩散。结论　Ti-75合金可以作为口腔用烤瓷合金。

　　金属烤瓷修复体(PFM)色泽逼真，美观，耐磨，是牙体及牙列缺损最理想的修复体之一。目前，多采用镍基合金、金合金及银钯合金作为这种修复体的金属基体。随着现代医学的发展，镍基合金的应用引起了一些争议^［1,2］，而金合金和银钯合金因价格高，其广泛应用受到限制。因此，新型烤瓷合金的开发研究是十分必要的。Ti-75合金是西北有色金属研究院开发研制的新型耐蚀合金，它不但生物相容性优良^［3］，而且价格低廉。实验已证实^［4］，Ti-75合金具有良好的铸造性能，适合于制作义齿支架及卡环。为了探讨Ti-75合金用作烤瓷合金的可行性，我们对其与低温瓷的结合状况进行了实验研究。

　　材料与方法

　　1.　材料与设备:Ti-75合金，西北有色金属研究院提供；Ti-Bond钛材专用烤瓷粉(其主要成份见表1)，Dentsply产品；镍铬非贵金属烤瓷合金(NC)，Sankin产品；VMK68非贵金属烤瓷粉，Vita产品；Multimat99型烤瓷炉，Dentsply产品；Topstar-2型笔式喷砂机，Bego产品；氧化锆包埋料及磷酸盐包埋料，Dentsply产品；LZ型牙科铸钛机(中国)；Instron-1185型万能材料测试机(英国)；EPM-810Q型电子探针，Shimadzu产品。

表1　Ti-Bond的主要化学成份(Wt%)

　　注：数据引自作者的实验　　2.　剪切强度测试方法:

　　(1)试样制备:取直径2.6mm、长50mm的自凝塑料棒16根。其中8根塑料棒用氧化锆包埋料作内层包埋，用磷酸盐包埋料作外层包埋，在铸圈由850℃冷却至300℃时进行Ti-75合金的铸造；另外8根塑料棒用磷酸盐包埋料包埋，铸造出8根镍铬合金(NC)试样。将所有试样用320#～740#的碳化硅砂纸逐渐打磨，去除肉眼可见的污染层，然后用180μmAl₂O₃喷砂处理，置于丙酮中超声清洗15min，吹干。

　　(2)上瓷方法^［5］：烤瓷时用特制的成形圈上瓷，成型圈内径8.5mm、高4.5mm。将瓷烤在距试样棒末端5mm处的轴面上。其中，Ti-75合金试样烤Ti-Bond瓷，NC试样烤VMK68瓷。Ti-Bond瓷及VMK68瓷的烤瓷工艺参数均按厂家提供的数据。氧化膜的厚度控制按文献提供的方法^［5，6］。

　　(3)剪切强度测试^［5］：将试样修整后置于特制的夹具内(孔径2.65mm)，瓷盘与夹具接触面之间置橡胶垫圈，使棒端面与水平面垂直，于Instron材料测试机上加载，加载速度为0.1mm/min。记录瓷从试样上剥落、碎裂时的力值。

　　3.　用于电子探针检测的Ti-75-Ti-Bond试样制备:试样制备方法基本同上。所不同的是,上瓷时将瓷烤在试样棒的末端。共制备5个试样。对5个Ti-75-Ti-Bond试样的检测面进行高度磨光，充分暴露Ti-75与Ti-Bond的界面，再对磨光面酸蚀处理。然后置于丙酮中超声清洗15min，吹干，喷金备用。

　　结果

　　1.剪切试验结果：见表2。

表2　2组试件的剪切强度测试结果（MPa）

组别	1	2	3	4	5	6	7	8	±s
NC-VMK68	40.85	54.76	36.87	43.58	56.40	46.76	51.95	56.86	48.50±7.60
Ti-75-TiBond	54.75	50.86	46.30	43.45	56.32	33.86	53.70	39.82	47.38±7.95

　　统计结果表明，Ti-75-Ti-Bond与NC-VMK68两组试件的剪切强度值差异无显著性(P＞0.05)。

　　2.　电子探针检测结果：电子探针界面分析显示，Ti-75与Ti-Bond结合紧密,无裂隙，Ti-Bond对Ti-75有良好的浸润作用。同时亦可见到Ti元素从Ti-75基体向瓷内扩散和Si、Sn等元素从瓷中向Ti-75内扩散的现象(图1)。

 　A：Ti-75合金　　B：Ti-Bond低温瓷　　a：Ti扫描曲线　　b:Si扫描曲线　　c:Sn扫描曲线　　d：界面区

　　讨论

　　对于烤瓷用合金，一般要求其生物相容性良好，耐腐蚀，有适宜的力学性能，与瓷有足够的结合强度^［7］。以往的研究已表明，Ti-75合金具有良好的生物相容性及优良的耐腐蚀性，同时亦有良好的铸造性能。裘松波等^［3］的研究发现，Ti-75合金生物相容性及耐腐蚀性均优于传统的烤瓷合金(Ni-Cr合金)。张玉梅等^［4］的研究表明，Ti-75合金比临床上常用的Ti-6Al-4V合金具有更适宜的力学性能及铸造性能。Ti-75合金的断裂韧性是Ti-6Al-4V合金的2倍，其疲劳性能为Ti-6Al-4V合金的1.2倍。以往的研究还表明^［4］，Ti-75合金的力学性能适合于作烤瓷修复体的金属基底。从本实验结果可知，Ti-75合金与钛材专用烤瓷粉(Ti-Bond)剪切强度为47.38MPa，与经典PFM修复体(NC-VMK68)的结合强度(48.50MPa)相近。界面分析也显示，Ti-75合金与瓷(Ti-Bond)界面区结合紧密，并有Ti元素从Ti-75向瓷内扩散，Si、Sn等元素从瓷中向Ti-75扩散。这表明Ti-75与瓷之间存在着一定程度的化学结合。

　　从以上分析可见，Ti-75合金不但具有优良的生物相容性和良好的耐腐蚀性，而且具有良好的力学性能。同时，它与瓷有足够的结合强度。因此，我们认为Ti-75合金适宜用作烤瓷合金。