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钴-铬(cobalt-chromium,Co-Cr)合金铸造支架可摘局部义齿目前被广泛应用于口腔修复领域。但义齿在行使功能时,Co-Cr合金会与周围复杂多变的口腔环境发生化学、电化学反应,引起腐蚀,释放出的钴、铬金属离子不仅影响材料性能,而且会对人体造成不同程度的影响,在欧美国家已有钴、铬元素致敏的报道。这种腐蚀反应的发生从修复体表面开始,所以为了改善材料的耐腐蚀性和生物相容性,各种表面改性技术应运而生,经表面改性处理的材料,既具有基体材料的力学性能和其它力学性能,又能由新形成的表面获得所需的特殊性能(如耐腐、耐磨与良好的生物相容性等)。本研究利用工业上成熟的镀膜技术在Co-Cr合金表面镀氮化钛(titanium nitride,TiN)薄膜,以提高其耐腐蚀性及生物相容性,并与口腔修复中广泛适用的镀金工艺进行对比研究。第一部分支架用钴—铬合金表面氮化钛和金薄膜的制备及其力学性能的测试目的:研究Co-Cr合金表面镀TiN和镀金薄膜的制备及其力学性能。材料和方法:运用多弧离子镀和电解镀金技术在Co-Cr合金表面分别镀薄层TiN和金薄膜,用X射线衍射(X-ray diffract ion,XRD)仪进行薄膜的物相分析,在金相显微镜下观察薄膜形貌,并通过划痕法和磨损实验测试膜-基结合强度及薄膜的耐磨性。结果:两种改性方法均在Co-Cr合金试件表面形成一层致密、均匀、平滑的金黄色薄膜,XRD证实薄膜成分分别为TiN和金,TiN薄膜与基材结合力平均值为77N,而镀金薄膜与基材结合力均值仅为7N,同等磨损实验条件下,镀TiN试件的失重量显著小于镀金试件和未镀膜者(P<0.05)。结论:在合适的工艺条件下,用多弧离子镀技术可以在牙科铸造支架用Co-Cr合金表面制备与镀金色泽相似、力学性能优于镀金层的TiN薄膜。第二部分两种改性方法对钴—铬合金电化学腐蚀行为的影响目的:研究Co-Cr合金表面镀TiN薄膜和镀金薄膜后对其电化学腐蚀行为的影响。材料和方法:通过电化学综合测试系统测试两种镀膜及未镀膜Co-cr合金试件在人工唾液中的稳态自腐蚀电位(electric potent ial of corrosion,Ecorr),从微机系统输入动电位扫描参数后记录其极化曲线,用系统软件进行线性极化拟合得出各试件的腐蚀电流密度(current dencity of corrosion,Icorr)和极化电阻(polarization resistance,Rp)。结果:镀膜试件的Ecorr、Rp均高于未镀膜者,而Icorr降低,其中,镀TiN试件的各项指数变化更明显。结论:在Co-Cr合金表面镀膜可以改善其耐腐蚀性,TiN薄膜的耐蚀性更优于镀金薄膜第三部分两种改性方法对钴—铬合金化学(浸泡)腐蚀行为的影响目的:研究Co-Cr合金表面镀TiN薄膜和镀金薄膜后对其浸泡腐蚀行为的影响。材料和方法:将两种镀膜和未镀膜试件分别浸入人工唾液,在37℃恒温下浸泡,在30、60、90天定量取浸泡的人工唾液10ml,采用原子吸收光谱法测定唾液中的钴离子含量,浸泡结束后,检测试件的重量变化。结果:在三个时间点,镀TiN试件释出的钴离子量都显著小于镀金和未镀膜组,镀TiN组和未镀膜组试件浸泡前后的失重量显著小于镀金组(P<0.05),而镀TiN组与未镀膜组试件的失重量无统计学差异(P>0.05)。结论:在Co-Cr合金表面镀TiN膜可显著减少金属离子释出,提高其耐腐蚀性能,效果可靠,优于镀金。