含氟口腔环境中SLM钴铬合金的耐腐蚀性能研究

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目的:评价区域选择性激光熔积技术(SLM)制作的钴铬合金,在不同含氟浓度口腔环境中的电化学腐蚀行为及离子析出情况。  材料与方法:将具有相同成份的钴铬(Co-Cr)合金金属粉末和金属块,分别运用 SLM技术及传统的失蜡法铸造工艺制作并分成两组。利用电化学工作站,采用EIS和POT的方法,分别在pH值为5.0和2.5,含氟浓度在0.00%、0.05%、0.1%和0.2%的条件下,测试两组试件的耐腐蚀性能;另外,采用 ICP-MS的方法测试其在 pH值为5.0,含氟浓度在0.00%、0.05%、0.1%和0.2%的条件下的离子析出情况。结果采用单因素方差分析检验的统计学方法进行分析和比较。  结果:在pH值为5.0(含氟浓度为0%和0.05%)条件下,铸造组和SLM组的Nyquist图谱容抗弧半径相似,两组试件的表面氧化层电阻Rp值及极化电阻值Rp’值均无统计学差异;在pH值为5.0(含氟浓度为0.1%和0.2%)和pH值为2.5(含氟浓度为0.00%、0.05%、0.1%和0.2%)条件下,SLM组的Nyquist图谱容抗弧半径大于铸造组的容抗弧半径,SLM组试件的表面氧化层电阻Rp值和极化电阻值Rp’值显著大于铸造组试件。pH值为5.0时,SLM钴铬合金的表面氧化层电阻 Rp值和极化电阻 Rp’值在四组含氟浓度(0.00%、0.05%、0.1%和0.2%)的人工唾液中无统计学差异;而铸造钴铬合金的表面氧化层电阻 Rp值和极化电阻 Rp’值均随人工唾液中含氟浓度的增大而减小。pH值为2.5时,SLM钴铬合金的表面氧化层电阻 Rp值在四组不同含氟浓度的人工唾液中无统计学差异,而铸造钴铬合金的 Rp值随人工唾液中的含氟浓度的增大而减小; SLM和铸造钴铬合金的极化电阻 Rp’值均随人工唾液中的含氟浓度的增大而减小。  在含氟人工唾液中,铸造钴铬合金较 SLM钴铬合金而言,析出的 Co离子明显增多。随人工唾液中含氟浓度的改变,铸造钴铬合金和SLM钴铬合金的离子析出量均有显著差异,且随含氟浓度的增加,其离子析出量均呈增大趋势。  结论:SLM钴铬合金的耐腐蚀性能要优于铸造钴铬合金。含氟浓度的增加对于 SLM钴铬合金的耐腐蚀性能的影响相对较小;而对于铸造钴铬合金的耐腐蚀性能有较大影响,且随含氟浓度的增加,其耐腐蚀性能明显降低。
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