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典型牙冠材料的热处理常见问题

来源：弗尔德（上海）仪器设备有限公司分类：动态 2023-11-06 10:16:55 56阅读次数

牙齿问题几乎是每个人一生中都会遇到的，牙齿的损坏和缺失直接影响到我们的一日三餐和日常生活。随着科技的进步，齿科修复也不断发展，从烤瓷牙到种植牙，从金属材料到陶瓷材料。在这些材料的背后，热处理是必不可少的工艺过程，直接影响到牙齿的各种性能。

牙冠是牙齿修复的主要方法，牙冠材料主要分为烤瓷冠和全瓷冠两大类。烤瓷冠主要包括镍铬烤瓷、钴铬烤瓷、贵金属合金烤瓷、纯钛烤瓷等，其中钴铬合金烤瓷是现在使用最广、性价比最高的材料。全瓷冠具有生物相容性和生物稳定性好，做核磁无影响，外观逼真等优点，现在已被广泛使用，尤其是氧化锆基全瓷。

一

氧化锆全瓷牙冠工艺、烧结常见问题和解决方案

氧化锆全瓷冠由于存在特殊的应力诱导相变增韧效应，使其力学性能远高于其它全瓷修复材料，同时还具有较低的导热系数、良好的抗腐蚀性、较高的透光度和极佳的生物相容性。其制备方法通常是由氧化锆粉末通过模压成形和预烧结等过程获得氧化锆瓷块，采取CAD/CAM（计算机辅助设计/计算机辅助制造）技术直接在氧化锆瓷块上切割成形，然后进行二次烧结来提高其致密度和力学性能，最后经过上釉得到修复体。考虑到切削加工，通常采用两步烧结法，预烧结之前还要进行排胶处理。

氧化锆的烧结工艺条件非常重要，直接影响陶瓷材料的显微结构和力学性能，预烧结和二次烧结的温度和升温速率都有严格的要求。卡博莱特盖罗可以提供一系列的氧化锆烧结炉和解决方案，避免试样变色、开裂等问题。

变色发黄，烧结不通透

主要原因：与二氧化硅反应

解决方案：硅碳棒加热元件且烧结前充分排胶

对应产品：HTF高温实验室箱式炉

试样开裂

主要原因：烧结过程中冲温

解决方案：PID精准控温

对应产品：高温底部升降炉

二

钴铬合金烤瓷工艺及热处理中的去应力和退火

钴铬合金由于其优异的力学性能、耐腐蚀性及生物相容性,被广泛用作生物医用齿科修复、骨科植入及心血管介入材料。选区激光熔化技术（Selective laser Melting ，简称SLM）因其个性化设计、成型精度高、材料利用率高、内部缺陷少等特点，成为制备高致密度、高尺寸精度和高性能的生物医用钴铬合金的有效途径。

但是SLM技术在逐层制造过程中，由于高温梯度产生了大量的残余应力，影响了材料内部的微观结构和力学性能，使得成型件在去除支撑结构后会发生翘曲变形与裂纹。因此需进行后续热处理，才能满足临床医疗器械的要求。

热处理工艺通过加热使金属内部原子活动增加，晶体结构发生改变，可以消除内部的晶格缺陷，改善钴铬合金的微观结构，从而达到释放残余应力，减少变形，优化力学性能的目的。采用SLM技术的钴铬合金成型件热处理工艺通常是在无氧气氛下将温度加热至1150℃保持一定时间，然后退火处理。

应力消除——可控气氛箱式炉GPCMA

GPCMA箱式炉配有一个金属工艺内腔，可在可控气氛环境下提供良好的均温区体积。炉型为落地式设计平行导向炉门。根据所选内腔材料的不同，最高温度范围为1000℃到1150℃。内腔的有效工作体积从34升到245升。根据不同应用要求，氧含量可低至30ppm。是通过 DMLS成型的增材制造部件消除应力的理想解决方案。该系列炉型可定制符合Nadcap AMS2750G 一级炉。

退火处理——HTMA高温可控气氛烘箱

HTMA系列高温可控气氛烘箱，适用于惰性气氛环境。惰性气氛冲刷和工艺气氛分为两路。热处理工艺开始前用惰性气氛冲刷后，则以一定的流量通入工艺所需的惰性气氛。冲刷气氛和工艺气氛由、手动开关控制，也可通过编程自动控制。氧含量最低可50ppm。

更多关于牙科材料热处理的问题，欢迎咨询卡博莱特盖罗团队。

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旗下五大品牌：德国Retsch（莱驰）粉碎、研磨、筛分设备，德国Microtrac MRB（麦奇克莱驰）多功能粒度粒形分析仪，Carbolite?Gero（卡博莱特?盖罗）烘箱、高温烘箱、箱式马弗炉、灰化炉、管式马弗炉、气氛马弗炉、真空马弗炉、高温马弗炉及工业定制炉，Eltra（埃尔特）碳/氢/氧/氮/硫元素分析仪，QATM（奥德镁）切割机、镶嵌机、磨抛机、硬度计。

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