处理组 | n | s | |
R1 | 8 | 29.45 | 3.51 |
R2 | 8 | 52.75 | 5.76 |
R3 | 8 | 48.32 | 6.32 |
表3 各处理组均值的两两比较(Student-Newman-keuls法) |
R1 | R2 | R3 | |
R1 | ** | ** | |
R2 | 12.35 | 0 | |
R3 | 10.00 | 2.34 |
注:下三角为q值;上三角**表示差异有高度显著性(P<0.01),0表示差异无显著性(P>0.05)
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讨论
钛及钛合金作为金属生物材料,采用冷加工成型的方法已在医学的许多领域得到应用[5]。但在热加工方面,由于高温熔解后钛活性增大,使得其铸件表面常出现50~200 μm的多结构层[1]。该层结构疏松,杂质含量多[1,2]。从理论上推测,当瓷熔附于其表面时,在界面区就容易出现“疏松的反应层”或裂隙,从而降低了钛瓷结合强度。我们的实验结果证实了这一点。由于用50 μm氧化铝喷砂仅能去除约10 μm的钛铸件表层[6],所以R1组铸钛试样表面多结构层基本保留下来。R2组试样在去除100 μm表层后,镜下见已不存在多结构层。剪切试验结果,R1组剪切强度明显低于R2组与R3组。说明R1组的钛瓷结合强度受到铸钛件表面多结构层的影响。
界面分析表明,R1组试样钛瓷界面出现裂隙,而R2组与R3组均没有;R1组元素扩散带宽度为29.03 μm,明显高于R2组与R3组(6.90 μm,7.01 μm)。由于瓷与金属发生反应的部位主要是其表层的氧化膜[7],界面区元素扩散带越宽,表明瓷与金属基体反应层越宽,也就意味着界面区氧化膜越厚。因此,可以认为R1组界面区的氧化膜明显厚于R2组与R3组,而氧化膜过厚就会导致金瓷结合强度的降低[7]。可以看出,由于受到多结构层的影响,使R1组钛瓷界面出现裂隙,氧化膜过厚,故其结合强度较低。本项研究结果提示,钛铸件在烤瓷前应去除其表面多结构层。