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钛金属的应力腐蚀研究

马异  
【摘要】:目的:本研究目的在于运用断裂力学的理论和方法,对牙科用钛金属的应力腐蚀行为进行测试和评价,运用金相显微镜和扫描电镜对其断面进行分析。对其开裂机制进行探讨。并建立牙科钛金属应力腐蚀行为评价的方法体系。 方法:采用预裂纹试样恒位移试验方法对牙科用纯钛和Ti-6Al-4V在人工唾液及含氟人工唾液环境中的应力腐蚀行为进行研究,用裂纹终止法测量应力腐蚀临界应力场强度因子Kiscc,确立应力场强度因子K_Ⅰ与裂纹瞬时扩展速率da/dt之间的联系,并绘制曲线。运用数学方法对牙科修复体的最大容许缺陷进行估算。通过分形理论,金相显微镜和扫描电镜对试件断面进行分析,对其断裂特征进行描述并对其开裂机理进行判断。 结果:1.Ti-6Al-4V在人工唾液环境中的应力腐蚀临界应力场强度因子为52.720MPa·m~(1/2),在含氟的人工唾液中应力腐蚀临界应力场强度因子为50.053MPa·m~(1/2),初始的应力场强度因子对该值没有影响。在处于很高的初始应力场强度因子水平下,纯钛在上述环境中裂纹仍然没有扩展。2.Ti-6Al-4V在人工唾液环境中的应力腐蚀裂纹扩展速率在裂纹扩展的第一和第三阶段依赖于裂纹尖端的应力场强度因子,氟的加入对初始裂纹扩展速度没有明显影


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