粘接质量论文（精选7篇）
粘接质量论文 篇1
粘接工艺是现代工业尤其是国防工业越来越广泛采用的工艺技术。由于粘接层间脱粘或粘接强度未达到设计要求或在使用过程中因强度降低而引发的各种灾难性事故时有发生,粘接结构的安全和质量问题是人们普遍关心的问题。因此,粘接质量的检测与评价一直就是国际上超声检测一个极其重要的研究前沿领域。
粘接质量检测中往往以平均粘接面积和粘接面积分布等作为判别粘接合格与否的特征,我们一直在探索一种既方便又实用的方法,利用特征数据,快速准确地得出粘接的合格与否。目前主要有模糊逻辑方法、基于广义贴近度的模糊识别方法、基于证据理论的时域数据融合识别方法等理论方法,但这些方法存在计算复杂和中间参数不易确定等缺点。BP网络具有高度的并行分布式、联想记忆、自组织、自学习、容错能力强的非线性映射能力,通过自学习机制形成所要求的分类区域,尤其适用于粘接检测模式识别,本文应用BP神经网络较好地识别了药筒的粘接质量模式。
1 粘接检测模式识别原理
粘接检测主要采用超声波的反射原理,当超声波进入被检物后传播,遇到声阻抗不同的界面将发生反射。当界面脱粘时,声波会在该界面发生全反射,而当该界面粘合时声波在该界面产生反射与透射,使得反射能量减小,反射回波被探头接收并转换为电信号,因此可根据界面反射回波的幅值大小判断检测界面脱粘与否。图1和图2便分别为界面粘接和脱粘的时域信号,从图中可以看出,界面粘接时的超声回波幅值小于脱粘的回波幅值。在实际检测中,我们可以提取反射回波能量(对回波进行积分)作为特征值,对脱粘进行判别。
而对于药筒的粘接强度检测,发射的超声波从药筒底部进入粘接区域,形成板波并沿着筒壁传播,返回后携带与粘接强度相关的信息,并被探头接收。若忽略超声波在板内传播的衰减,则原始波与反射波积分值有下述关系:
式中:P--探头所获取的反射波积分值;Pmax--完全没有粘合时的反射波积分值;α--粘合材料声波吸收系数;s--粘合的面积。
由上式可以看出,当药筒粘合面积越大,反射波积分值越小,粘合面积越小,反射波积分值越大。因此,我们可以提取反射波的积分值作为特征,进行粘接质量的判别。
2 模式识别系统
模式识别系统以“原始”测量结果的形式接收数据,这些原始数据集合形成一个激励矢量。寻求存在于激励矢量内部特征中的相关属性是这种系统一个典型的基本要求。这些能够更真实、更清晰地表达模式基本结构相关属性的一个有序集合构成一个特征矢量。
类别仅仅是根据性质,可以或不可以确定的属性之一。属性可以是离散的值、布尔实体、按句法规则的句子或模拟值。在模式识别中,学习就相当模式特征和属性之间相互关系规则的判定。
一个模式识别系统,主要包括学习(训练)与识别(匹配)两个过程。其中每个过程都包括预处理、特征选择与提取两个部分。学习(训练)过程是在一定的模板(标准)样。本基础上,依据一定分类规则来实际分类器;而识别(匹配)过程是将未知模板与已训练好的分类器进行匹配来识别未知模式的类别。一个典型模式识别系统包括:预处理、特征提取、分类器和输出后期处理等部分。整个模式识别系统的流程示意图如图3所示。
模式分类系统能够完成:
1)有监督分类:对一个给定模式可以识别它是一个已知的或己定义的类别的那一类。
2)无监督分类或聚类:对一个给定模式需要把它分到一个到目前为止还未知的模式类别中去。
设计一个模式识别的三种主要方法为:1)统计方法;2)按句法规则或结构化方法;3)人工神经网络方法。
2.1有监督学习的前馈神经网络分类器
由反向传播算法训练的多层感知器,是神经网络分类器中最普遍、最通用的形式。在神经网络当中,多层感知器网络是最有力的工具,前馈多层感知器结构如图4所示。
神经网络应用于模式识别包括两个截然不同的阶段。在训练阶段,调整网络权值以表现问题域;第二阶段称工作阶段,权值固定不变,并且当把实验数据或实际数据输入到网络时,网络能够对其进行分类。两个阶段的工作过程如图5和图6所示:
3 以50发药筒回波积分平均值为特征量的BP网络的训练与测试
1)神经网络参数如下:
隐层个数(Number of hidden layers):1
隐层内神经元个数(Number of unit for hidden layer):50
最大学习步数(Max number of iteration):1000
最大总误差(Max total error):0.003
传递函数:tansig,purelin
2)网络的训练过程及结果如下:
网络的训练参数及结果如表1所示:
从图7和satisfies the testing requestion of this king of product.
图8(‘o’表示药筒的实际检测结果,‘*’表示网络的判别输出结果)可以看出,训练次数达到最大训练次数1000次时,误差达到0.0177,远大于设定的最大误差0.003,网络训练的正确率达到了98%。
3)网络的测试结果:
为了检测上述网络的泛化能力,我们利用未参加网络训练的另外23发药筒的数据对网络的分类能力进行检测,测试流程如图9。
按照上述识别流程,将获取的药筒数据输入到已经训练好的判别网络,得到的测试结果如图10所示。
从图10可以看出,23发药筒中,其中有2发药筒发生了误判,将合格药筒判为了不合格药筒,误判率为8.7%,符合检测要求。
4 结论
本文通过分析粘接质量判别原理和BP神经网络的结构及设计方法,利用MATLAB软件仿真设计了一个用于粘接质量判别的神经网络。网络判别结果表明:本文中设计的判别神经网络很好的实现了药筒粘接质量的判别,符合军工产品在线检测的要求。但是,还需要进一步研究网络的优化问题,进而提高识别速度和精度。
摘要：该文针对粘接质量检测,运用BP算法和MATLAB软件,设计了用于粘接质量模式识别的神经网络。该网络能够对粘接质量合格与否进行比较精确的判别,判别正确率达到了98%。神经网络训练成功后,用未经训练的数据检验神经网络的检测能力,识别正确率达到了91.3%,充分证明了该网络模型的准确有效性。
关键词：模式识别,神经网络,粘接质量,MATLAB
参考文献
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[3]张文鸽,吴泽宁,途洪波.BP神经网络的改进及其应用[J].河南科学,2003,21(2):203-206.
[4]何耀华,夏志忠.BP网络的快速自适应学习算法[J].系统工程理论与实践,2000(1):22-25.
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[6]向国全,董道珍.BP模型中的激励函数和改进的网络训练法[J].计算研究与发展,1997,34(2):113-117.
粘接质量论文 篇2
1 材料和方法
1.1 材料和设备
IPS e.max铸瓷(Ivoclar Vivadent,Liechtenstein, lot no:N30928),CERAMAGE聚合瓷(Shofu,Japan, lot no:120917)。Panavia F粘接系统(Kuraray,Japan)[套装包括:K- Etchant Gel(lot no:00437A),Clearfil SE Bond(lot no:00930A),Clearfil Porcelain Bond Activator(lot no:00160A), 牙质粘合用处理剂ⅡA液(lot no:00274A), 牙质粘合用处理剂ⅡB液(lot no00149A), 含氟复合树脂粘合剂A膏(lot no:00250I), 含氟复合树脂粘合剂B膏(lot no:00027J),阻氧化剂Ⅱ(lot no:00607A)]。Variolink Veneer粘接系统(Ivoclar Vivadent,Liechtenstein)[套装包括:Total Etch(lot no:L05326), Liquid strip(lot no:K44713),Monobond- s(lot no:P20956),Syntac Primer(lot no:P17329),Syntac Adhesive(lot no:P25191),Heliobond(lot no:P06157),Variolink Veneer(lot no:K51678)]。Rely X Veneer粘接系统(3M,America)[套装包括:Scotchbond Etchant(lot no:J11093),Rely X Ceramic Primer(lot no:N149174),Adper Single Bond plus(lot no:N112988),Rely X Veneer Cement(lot no:N150089)],9.5% HF酸蚀剂(Pro|Options,America,lot no:M042)。
BPS- 2型笔式喷砂机(海德医疗设备厂,天津),Coltolux 75光固化机(Coltene Whaledent,America),恒温水浴箱(北京医疗器械厂,北京),TC- 501F冷热循环仪(苏州威尔实验用品有限公司,苏州),INSTRON 3367万能材料试验机(INSTRON, America),XL- 30环境扫描电子显微镜(PHILIPS, Netherlands)。
1.2 方法
1.2.1 试样的制备
将IPS e.max 铸瓷块片切成3 mm×3 mm×2 mm的试件48 个。CERAMAGE聚合瓷充填于具有底面积为3.0 mm×3.0 mm、高为2.0 mm方孔的超硬石膏模具中,光照40 s,依次制备聚合瓷试件48 个。所有试件均用400#、600#、800#、1 000#水砂纸磨平表面,以3 mm×3 mm面作为喷砂面,喷砂条件为:50 μm氧化铝颗粒,0.25 MPa,15 s,距离10 mm[1]。蒸馏水超声清洗10 min,流水冲洗30 s,吹干。
1.2.2 离体牙制备
选择完整、近期拔除的无龋前磨牙96 个,保存于4 ℃生理盐水中。用标准车针预备离体牙唇面,预备厚度为0.6~0.7 mm,暴露的釉质面积大于3 mm×3 mm,依次用400#、600#、800#、1 000#的水砂纸磨平暴露釉质。离体牙包埋于自凝塑料中,制成底面积为30 mm×15 mm、高为10 mm的试件,粘接面朝上,并将具有3 mm边长方孔的双面胶带粘于预备的釉质上,限定粘接面积,包埋时不要污染粘接面。
1.3 粘接试件制作
将IPS e.max铸瓷试件随机分为3 组:A1(Panavia F),A2(Variolink Veneer),A3(Rely X Veneer);CERAMAGE聚合瓷试件随机分为3 组:B1(Panavia F),B2(Variolink Veneer),B3(Rely X Veneer);每组试件16 个。
Panavia F应用步骤:K- Etchant Gel均匀涂于试件喷砂面15 s,流水冲洗30 s,无油压缩空气吹干, Clearfil SE Bond与Clearfil Porcelain Bond Activator等量混合后涂抹于试件粘接面,牙质粘合用处理剂 ⅡA、B液等量混合后涂于牙面,静置30 s后吹干,含氟复合树脂粘合剂A膏和B膏等量混合调拌20 s后均匀涂在试件表面,粘接;阻氧剂Ⅱ涂于试件与离体牙的粘接面周围。
Variolink Veneer应用步骤:9.5% HF酸蚀试件喷砂面1 mim,流水冲洗30 s,无油压缩空气吹干,Monobond- s处理试件粘接面1 min。Total Etch酸蚀离体牙粘接面20 s,流水冲洗20 s,无油压缩空气轻吹10 s,依次轻刷一层Syntac Primer、Syntac Adhesive、Heliobond,每涂一层处理剂后,无油压缩空气轻吹10 s。试件表面轻刷一层Heliobond,无油压缩空气轻吹10 s,将Variolink Veneer均匀涂于试件表面,粘接;Liquid strip涂于试件与离体牙粘接面周围。
Rely X Veneer应用步骤:Scotchbond Etchant酸蚀试件喷砂面15 s,流水冲洗30 s,无油压缩空气吹干,Rely X Ceramic Primer涂于试件粘接面,无油压缩空气轻吹10 s。35%磷酸酸蚀离体牙粘接面20 s,流水冲洗20 s,无油压缩空气轻吹10 s,轻刷一层Adper Single Bond plus,静置5 s。Rely X Veneer均匀涂于试件表面,粘接。
粘接后用200 g砝码加压持续10 s,去除多余树脂。每组均在距试件5 mm处且互相垂直的4 个方向按照说明书的光照时间进行光照固化(操作步骤均由同一人完成,操作手法相同)。
1.4 冷热循环与剪切强度测试
每组随机均等分为2 组:一组粘接试件仅置于37 ℃水浴中24 h,另一组粘接试件置于自动冷热循环仪中循环5 000 次,每循环1 次粘接试件分别在5 ℃和55 ℃冷热水中停留30 s,5 000 次冷热循环总共费时4 d。粘接试件置于万能材料试验机中,交叉头下降速度为0.5 mm/min,以破坏时最大载荷除以粘接面积计算剪切粘接强度。
1.5 记录破坏形式
环境扫描电镜观察粘接断面破坏形式,并将粘接断裂模式归类。
1.6 统计分析
SPSS 18.0对剪切强度进行三因素方差分析,SNK- q检验做各小组间多重比较,fisher确切概率法对断裂模式结果进行分析,α=0.05。
2 结 果
2.1 剪切粘接强度
经方差分析,经37 ℃水浴24 h和5 000 次冷热循环后(表 1),A2组的剪切强度显著高于A1和A3组(P<0.05),B2组的剪切强度显著高于B1和B3组(P<0.05)。5 000 次冷热循环后,除了A1组和B1组剪切强度无明显降低(P>0.05),其它各组均有统计学意义(P<0.05)。A1和B1、A2和B2、A3和B3之间比较无统计学差异(P>0.05)。
2.2 粘接断裂模式
试件断面在扫描电镜下观察分型[2]见表 2, 各组的破坏形式以混合破坏和粘接剂内聚破坏为主, fisher确切概率法分析组间差异无统计学意义(P>0.05)。
2.3 扫描电子显微镜观察试件的断裂面
各组粘接试件在经过5 000 次冷热循环之后试件
注: ①A2 vs A1或A3, P<0.05; ②B2 vs B1或B3, P<0.05; ③与水溶组比P<0.05
注:Ⅰ- 釉质的内聚破坏,Ⅱ- 瓷的内聚破坏,Ⅲ- 树脂与釉质界面破坏,Ⅳ- 树脂与瓷界面破坏,Ⅴ- 树脂粘接剂的内聚破坏,Ⅵ- 混合破坏
断裂面的表面形态见图 1。图中显示的是剪切试验结束后各组试件表面断裂的树脂突(断裂模式为Ⅴ类),其中A2和B2组的树脂突明显。
A1:A1组(断裂模式:Ⅴ); A2: A2组(断裂模式:Ⅴ); A3: A3组(断裂模式:Ⅴ); B1: B1组(断裂模式:Ⅴ); B2:B2组(断裂模式:Ⅴ); B3:B3组(断裂模式:Ⅴ)
3 讨 论
3.1 剪切强度的对比研究
喷砂可以使试件表面粗糙,并且在表面形成不规则面,进而使瓷块与树脂之间产生微机械扣锁作用[3],提高表面活性及润湿性[4],促进聚合物渗入到表面的微孔中[5]。IPS e.max 铸瓷贴面在制作完成后都需要喷砂去除氧化层,保证粘接面的洁净,因此本实验以50 μm氧化铝颗粒喷砂作为基本条件对IPS e.max铸瓷和CERAMAGE聚合瓷进行研究。研究表明在粘接前对牙面进行磷酸酸蚀不仅可以清洁牙面,还能够增加固位力并减少微渗漏[6],因此各个实验组中离体牙表面都对其进行了磷酸酸蚀的处理。
本实验中37 ℃水浴24 h后及5 000 次冷热循环后,IPS e.max 铸瓷与Variolink Veneer粘接系统结合后(A2组)的剪切强度高于其与Panavia F和Rely X Veneer结合后(A1组、A3组)的剪切强度(P<0.05),可能是因为Variolink Veneer粘接系统在酸蚀IPS e.max铸瓷粘接面时采用HF进行酸蚀, HF可以与IPS e.max铸瓷的硅相选择性地结合,形成四面体水溶性的SiF6化合物,这种化合物被水冲洗后即可在瓷表面形成蜂窝状的机械固位结构,而这种结构正是瓷粘接所需要的。Panavia F和Rely X Veneer粘接系统对瓷表面的处理选择磷酸而不是HF酸,磷酸一般作为瓷表面的清洁方式,对于瓷或树脂修复体表面不会造成结构改变,但仍能作为一种表面清洁手段与硅烷化等其它方式相配合,尽管其可以增加陶瓷表面的活性[7],但是HF比磷酸更有酸蚀效果[8,9]。CERAMAGE聚合瓷与Variolink Veneer粘接系统结合后(B2组)的剪切强度大于其与Panavia F和Rely X Veneer结合后(B1组、B3组)的剪切强度(P<0.05),与IPS e.max铸瓷与Variolink Veneer粘接系统结合后(A2组)的剪切强度相比无显著统计学差异(P>0.05),可能是CERAMAGE聚合瓷的主要成分是树脂基质和硅酸锆(Zirconium Silicate)填料,HF也可以与其中的硅相发生化学反应,使聚合瓷表面也产生了类似于IPS e.max铸瓷表面的蜂窝状结构,进而用Variolink Veneer粘接系统粘接CERAMAGE聚合瓷和离体牙(B2组)也取得了理想的粘接效果。同时Variolink Veneer粘接系统粘接时在离体牙表面轻刷了2 层粘接剂(Syntac Adhesive,Heliobond),而双层的粘接剂可以保证在混合层表面建立一层足够厚度并且均一的树脂层,进而保证混合层的稳定[10],同时足够厚的粘接剂层能够在离体牙和树脂之间提供一层缓冲区域,使其可以调节树脂聚合收缩时产生的微拉力[11],有助于粘接强度的增强。
3.2 冷热循环对粘接强度的影响
冷热循环试验使用冷热循环机模拟口腔温度变化,测定粘接材料的耐久性[12,13]。用Variolink Veneer粘接系统(A2组、B2组)和Rely X Veneer粘接系统(A3组、B3组)处理过的粘接试件在5 000 次冷热循环后剪切强度显著下降(P<0.05),而采用Panavia F粘接系统粘接(A1组、B1组)的试件在5 000 次冷热循环后剪切强度无显著下降(P>0.05),可能是因为Panavia F粘接系统中含有功能性磷酸酯粘接单体MDP,通过自身渗透作用,使陶瓷表面可以产生更好的树脂浸润层,提高粘接强度,同时Clearfil Porcelain Bond Activator不溶于水,而Monobond- s和Rely X Ceramic Primer在蒸馏水中有一定的溶解率,这也影响了各个粘接系统的耐久粘接效果,这也与Blatz等[4]研究的关于含有MDP的粘接剂会取得较好的耐久粘接强度相一致。
3.3 断裂模式的分析
通过扫描电镜观察IPS e.max 铸瓷和CERAMAGE聚合瓷剪切测试后粘接断裂面较粘接强度值更为直观[14],可以间接反映粘接强度的大小。若断裂模式中主要由树脂的内聚破坏组成,则说明各个粘接系统本身的粘接力已经达到最高[15]。本次试验中试件的断裂模式以内聚破坏和混合破坏为主,说明各个粘接系统的自身的粘接强度已经达到了比较高的程度。
临床上贴面的粘接效果受各种因素的影响,在粘接过程中粘接剂的调拌、试件的放置都影响着粘接效果,步骤的增多会给完善的粘接带来风险,Panavia F和Rely X Veneer的临床操作步骤较少。虽然Variolink Veneer在本实验中的粘接强度最高,但是为了减少操作引起的失误,可以考虑选择一项简单和快速的系统。
摘要：目的:比较2种不同贴面材料与3种不同的瓷贴面粘接系统粘接后的粘接强度。方法:应用3种不同的瓷贴面粘接系统(Panavia F、Variolink Veneer、RelyX Veneer),将经过相同处理的离体牙和2种不同的贴面材料(IPS e.max铸瓷和CERAM-AGE聚合瓷)粘接,每组中随机选取一半试件(n=8)37℃水浴24 h,另一半(n=8)冷热循环5 000次后测试其剪切强度,电镜下观察断裂模式。结果:IPS e.max铸瓷组和CERAMAGE聚合瓷组中Variolink Veneer粘接系统在37℃水浴24 h后或5 000次冷热循环后都表现出了最高的粘接强度(P<0.05),所有试件在经过5 000次冷热循环后的粘接强度除Panavia F组外都有明显下降。结论:对于IPS e.max铸瓷和CERAMAGE聚合瓷,Variolink Veneer粘接系统的粘接强度高于Panavia F和RelyXVeneer粘接系统。
粘接质量论文 篇3
关键词：GC Fuji正畸粘接剂,京津釉质粘接剂,颊面管
目前临床上常用的釉质粘接剂有GC Fuji正畸粘接剂和京津釉质粘接剂等,已有对两者的粘接托槽效果的研究[1],但对于磨牙颊面管的粘接性能少有报道。本研究对GC Fuji正畸粘接剂与京津釉质粘接剂粘接颊面管的强度进行对比研究。
1 材料与方法
1.1 病例选择
选择在我院行固定正畸的患者120 例,男患者76 例,女患者44 例,年龄11～23 岁,平均年龄14 岁。全部采用自身双侧对照法,即随机选择一侧磨牙(上颌右侧和下颌左侧或者为上颌左侧和下颌右侧)为实验组,另一侧磨牙为对照组。所有病例均使用直丝弓矫治器矫治,上下颌第一、二磨牙全部纳入矫治体系,共960 颗磨牙。所有病例均不使用任何口内、口外固位的支抗装置,平均疗程20 个月。
1.2 材料选择
粘接式颊面管选用杭州新亚公司产品,实验组应用自酸蚀封闭剂(德山齿科,日本)和GC Fuji正畸粘接剂(而至公司,日本),对照组应用京津釉质粘接剂(天津市合成材料工业研究所)。
1.3 临床操作
所有病例在粘接颊面管前均常规抛光、冲洗。实验组吹干牙面后,加压均匀涂布自酸蚀封闭剂,光照20 s,将调和好的GC Fuji正畸粘接剂粘接颊面管后用光固化灯在颊面管的龈切方、近远中4 个方向各光照10 s。对照组采用标准酸蚀粘接技术利用京津釉质粘接剂粘接颊面管。粘接完毕后,检查并排除咬合干扰。按照矫治要求进行弓丝更替至治疗结束,治疗过程中可使用各种牵引。
1.4 研究方法
在矫治过程中详细观察并记录每个牙位颊面管脱落的情况,统计治疗2、 6 个月和1 年时第一和第二磨牙颊面管脱落数,每个牙位只统计第一次颊面管脱落,计算颊面管的脱落率,并对2 组进行比较分析。
2 结 果
2 组颊面管粘接后2、6 个月、1 年的脱落率见表 1。第一磨牙在任何时间段2 组均没有统计学差异。第二磨牙在治疗6 个月和1 年时,实验组的脱落率低于对照组(P<0.05),其中差异主要表现在下颌(表 2),但在治疗2 个月时,与对照组比较,2 组均无统计学差异(表 1)。
3 讨 论
京津釉质粘接剂是我国自行研制的一种双液双糊调和化学固化型粘接剂,目前临床上应用普遍,其对于颊面管的粘接强度已得到大家的认可[2]。但在临床应用中颊面管一旦脱落,难以准确定位,往往延长矫治时间。因此,我们不能仅满足于与带环相当的脱落率,而应努力寻找一种更好的粘接材料来提高颊面管的粘接强度,以解决正畸医师的后顾之忧。
本研究经过12 个月的临床观察结果表明,第一磨牙的GC Fuji正畸粘接剂组(实验组)颊面管的脱落率略低于京津釉质粘接剂组(对照组),但2 组无显著统计学差异,这与唐开红等[3]的研究结果一致,可能因为临床操作中第一磨牙的隔湿并不困难,视野相对较好,京津釉质粘接剂的粘接强度完全能够满足临床需要。
第二磨牙的GC Fuji正畸粘接剂组颊面管的脱落率在治疗2 个月时与京津釉质粘接剂组差异不大,可能与医师的操作有关。虽然GC Fuji正畸粘接剂并不要求牙面完全隔湿,但对调和时的粉液比要求较高,如不能严格按照说明书推荐的比例调和,则材料的粘接性能会受到影响。此外,GC Fuji正畸粘接剂需24 h接近其最高粘接强度,所以,如果磨牙位置过于异常,则在放入初始弓丝时产生的过大正畸力容易超过尚未达到最高强度的GC Fuji正畸粘接剂的粘接力,或者由于外力的介入,使GC Fuji正畸粘接剂固化过程中内部结构发生改变,而导致粘接强度降低。因此,如果能在初诊时不置入弓丝,则颊面管的存留率将更高。虽然这在临床实际操作中不易采用,但临床医师应保证初始弓丝的加力不要太大。
在治疗6 个月和1 年时,第二磨牙的GC Fuji正畸粘接剂组颊面管脱落率显著低于京津釉质粘接剂组,特别是下颌第二磨牙差异更为明显,可能是因为这个牙位较难隔湿,在调整颊面管位置时极易被唾液污染。尽管粘接颊面管后排除了咬合干扰,但仍难免在咀嚼过程中承受一定的咀嚼压力,因此此牙位对粘接材料的粘接强度要求非常高,而按照产品介绍,自酸蚀封闭剂和GC Fuji正畸粘接剂均既可以用于干性环境也可用于湿性条件下,此时GC Fuji正畸粘接剂在潮湿环境下粘接强度反而加强的特性就显示了出来[4],而京津釉质粘接剂对操作过程要求严格,在粘接颊面管前牙面必须吹干并严格隔湿,否则会导致颊面管的脱落率增加。
GC Fuji正畸粘接剂可以采取免酸蚀粘接,但作者根据临床体会认为酸蚀后其粘接强度更好,为缩短操作时间、减少釉质脱矿,作者采用了与自酸蚀封闭剂联合应用的方法。本研究证明与操作复杂的京津釉质粘接剂相比,GC Fuji正畸粘接剂与自酸蚀封闭剂的联合应用能更好地满足临床需要,特别是用于下颌第二磨牙的粘接,具有广阔的临床推广应用前景。
参考文献
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[3]唐开红,王增全.不同材料黏接正畸颊面管的临床效果对比研究[J].中华口腔医学研究杂志(电子版),2009,3(4):430-434.
粘接质量论文 篇4
1 材料与方法
1.1 主要实验材料和仪器
Gluma系统处理剂(贺利氏古莎齿科有限公司,德国,批号:549);BisBlockTM 树脂型脱敏剂(Bisco公司,美国,批号:0600003628);Green or(极固宁TM)脱敏剂(阿尔法韦士曼公司,意大利,批号:0373);Ionosit- Baseliner光固化垫底材料(德国DMG公司,批号:640738);Dycal(登士柏公司,美国,批号:023304);Spread iBond粘接剂(贺利氏,德国,批号:01207A);复合树脂: Spectrum TPH(登士柏公司,美国,批号:1110001611);硝酸银(天津市永大化学试剂开发中心,天津,批号:B2009- 02- 15);可见光固化灯(Palmlight TM Ⅱ,CAO GROUP INC,美国);扫描电镜(JSM- 5600LV型,日本电子公司,日本);微机控制电子万能试验机(新三思计量技术有限公司,深圳);冷热循环仪 (TC- 501F, 威尔实验用品有限公司,苏州)。
1.2 离体牙收集和模型制备
选取门诊因正畸需要拔除的无龋、无隐裂的前磨牙,共60 颗,清除表面附着物,冲洗清洁后-20°C蒸馏水中冷藏备用[3,4]。
将离体前磨牙在大量水雾冷却下,用快速金刚砂车针,垂直于牙体长轴去除牙齿面的釉质[5],并磨除牙冠周围釉质,暴露出足够牙本质。牙本质粘接面在牙冠面,粘接面积统一为3 mm×4 mm(为剪切粘接强度试验做准备)。粘接前用0.5 mol/L,pH=7.4的EDTA水溶液处理1 min,然后用水枪冲洗干净,75%酒精消毒,备用。
将制备好的60 个离体牙模型随机分成6 组,每组10 颗。按以下步骤分组填充。实验由同一人严格按照说明书完成操作(材料调拌均由同一名助理完成)。1 组:(对照组):单纯Spread iBond自酸蚀粘接剂+树脂充填; 2 组:Gluma系统处理剂+Spread iBond+树脂充填; 3 组:BisBlockTM树脂型脱敏剂+Spread iBond+树脂充填; 4 组:极固宁TM脱敏剂+Spread iBond+树脂充填; 5 组:Ionosit- Baseliner光固化垫底材料+Spread iBond+树脂充填; 6 组:Dycal垫底+Spread iBond+树脂充填; 填充完毕后,将标本置于室温下的生理盐水中24 h待材料完全固化。
1.3 纳米渗漏的观察
将标本用冷热循环仪进行冷热循环老化试验:试件浸泡在冷热循环机5 ℃的恒温水槽中30 s, 转移5 s, 再放入 55 ℃的恒温水槽中 30 s,转移5 s,总计循环 10 000 次[6,7]。
循环完毕后,用白蜡封闭根尖孔,再在牙齿表面均匀涂2 层指甲油(充填体及边缘外1 mm的范围除外),自然晾干。
将标本浸入50%的氨化硝酸银溶液中[8,9]避光保存24 h,显影完后,流水冲洗5 min。
在流水冷却下,用低速金刚砂片将所有标本沿牙体长轴从面中央切开,其中一半标本用于电镜下观察纵剖面纳米渗漏情况;另一半用于剪切粘接强度测试。每组选一个标本按要求制作扫描电镜观察标本,在扫描电镜(SEM)下观察。记录扫描电镜高倍图像。
1.4 剪切实验
把60 个用于做剪切实验的标本固定在自凝树脂中,露出牙面,牙体长轴与地面平行。把试样固定在万能试验机剪切夹具中,剪切速度为0.5 mm/min,电脑记录最大剪切应力值,根据样本粘接面积,按下式计算抗剪切粘接强度:MPa=N(牛顿)/ S(mm2),比较各组剪切粘接强度。两两比较是对6组数据进行了15 次的Wilcoxon秩和检验,为了减小犯Ⅰ类错误的概率,特对检验水准进行校正: α=0.05/15
2 结 果
2.1 扫描电镜
1、 2、 3 组和5 组高倍镜下均未见牙本质小管内渗漏。4 组和6 组高倍镜下均见牙本质小管内较密集银离子渗漏,呈雨滴状。2 组充填材料和牙本质粘接紧密,裂隙较小。5 组出现较宽裂隙,可见较粗、均匀的银离子带;4 组和6 组牙本质粘接界面裂隙也明显增宽。1 组和3 组居中,银离子呈线状分布(图 1)。提示2 组(Gluma组)与牙本质粘接封闭作用较强,纳米渗漏最少。3 组(BisBlockTM组)与对照组相似;5 组(Ionosit- Baseliner光固化垫底组)牙本质小管内虽未发现渗漏,但材料与牙本质间渗漏带较对照组宽,边缘封闭性较弱; 4、 6组(极固宁,Dycal组)渗漏最多,且材料与牙本质间裂隙最大,边缘封闭性最差。
2.2 剪切粘接强度
6 组数据总体分析结果显示6 组的剪切粘接强度存在显著差异(P<0.05)。6 组剪切粘接强度分别比较,其结果:1、2、3组间两两比较,均为P>0.05/15。4 组分别与2、5、6 组比较,结果均为P<0.05/15。4 组分别与1、3组比较,结果均为P>0.05/15。5 组分别与1、2、3、4、6 组比较,结果均为P<0.05/15。 6 组分别与1、2、3、4、5组比较,结果均为P<0.05/15(表 1)。提示1、 2、 3组剪切粘接强度比5、 6 组高。
3 讨 论
纳米渗漏(nanoleakage)是 1995 年Sano等[10]在使用硝酸银染色观察牙本质粘接界面时,发现在没有发生修复体边缘裂隙的情况下依然在牙本质粘接界面的混合层底部观察到银染颗粒,与修复材料与牙齿硬组织间不能形成粘接或者形成的粘接被破坏形成裂隙所致的微渗漏相区别,而将其命名为纳米渗漏。
A: Spread iBond自酸蚀粘接剂与树脂充填组; B: Gluma系统处理剂、Spread iBond与树脂充填组; C: BisBlock TM树脂型脱敏剂、Spread iBond与树脂充填组; D: 极固宁TM脱敏剂、Spread iBond与树脂充填组; E: Ionosit- Baseliner光固化垫底材料、Spread iBond与树脂充填组; F: Dycal垫底、Spread iBond与树脂充填组
A: Group of Spread iBond and Spectrum TPH; B: Group of Gluma, Spread iBond and Spectrum TPH; C: Group of BisBlockTM, Spread iBond and Spectrum TPH; D: Group of Green or, Spread iBond and Spectrum TPH; E: Group of Ionosit-Baseliner, Spread iBond and Spectrum TPH; F: Group of Dycal and Spread iBond and Spectrum TPH
影响纳米渗漏的因素有很多[11],如粘接剂的种类、酸蚀时间与方式、牙本质的性状等。但关于脱敏剂对其形成的影响,目前相关文献报道较少且结果不一。
本实验采用Gluma系统处理剂、BisBlockTM树脂型脱敏剂以及极固宁TM脱敏剂作为研究对象,探讨脱敏剂对纳米渗漏的影响,以期减少修复后牙齿敏感症。结果表明Gluma组牙本质粘接封闭作用较强,纳米渗漏最少,优于其他各组包括对照组,这与以往研究结果相似[12]。分析其原因可能是,Gluma系统处理剂中含有亲水性功能基团,能很好与胶原纤维网中水分混溶,更有利于树脂粘接剂疏水性的基团渗透;同时,Gluma脱敏剂是一种含醛偶联剂,其组成成分中的戊二醛对牙本质胶原的固定作用可以减少胶原网的塌陷,可减少由于树脂不完全浸润引起的纳米渗漏。另一方面,戊二醛与牙本质胶原蛋白中的氨基或亚氨基发生反应生成一种含有羟基的复合物,使牙本质表面发生交联,形成有利于与HEMA产生氢键或其他分子间作用力的活性表面层,再通过HEMA与随后使用的树脂共聚形成粘接,提供了较强的粘接力。因此,Gluma系统处理剂组较对照组剪切粘接强度并没有显著性差异,没有减小ibond与牙本质间的粘接力。
BisBlockTM是含3%草酸的草酸盐脱敏剂,能在牙本质小管表面和深处形成草酸盐晶体。因为3%草酸在涂粘接剂之前整合了全酸蚀处理,使深层牙本质脱钙,利于树脂粘接剂渗进更深层牙本质小管,使粘接剂与牙本质胶原纤维结合更紧密,而草酸钙也会沉淀在深层牙本质混合层底部而非表浅层,不会影响粘接力。所以,BisBlockTM树脂型脱敏剂处理牙本质表面不会影响纳米渗漏和粘接力。BisBlockTM组的纳米渗漏与对照组相似,仅次于Gluma组,这与Tay等[13]研究发现相同。
极固宁在暴露的牙本质表面会由无机结晶复合物(包括钙盐、锶盐、钾盐)形成一连续性沉淀层[14],再用酸处理不能去除这些结晶,因此封闭了牙本质小管和其内部的扩散通道,极大地降低了牙本质的通透性及树脂单体和牙本质的机械固位力,从而明显增加了纳米渗漏的发生,同时也降低了粘接效能。
垫底是临床中减少充填后敏感的常用措施,但在树脂修复过程中垫底的方法是否能降低纳米渗漏而减少术后敏感众说纷纭。本实验采用了临床常用的2 种垫底材料光固化Ionosit- Baseliner和Dycal。结果显示其纳米渗漏明显高于对照组。分析其原因,是因为2 种垫底材料都阻止粘接剂渗透到牙本质小管,与牙本质间发生化学和物理作用。这样既降低了粘接效能又增加了纳米渗漏的可能性。
本实验结果提示深龋充填前使用脱敏剂Gluma可达到在保证或提高粘接强度的基础上,最大程度减少纳米渗漏发生,从而保护牙髓,一定程度上减少深龋充填术后牙髓性疼痛现象。但本实验使用健康无龋牙体,即排除了细菌对纳米渗漏的影响,不能够反映和代表临床最常见的去净腐质后脱矿牙本质的粘接纳米渗漏情况。因此,还需要进一步探讨,特别是需要长期大量的临床病例观察和研究。
4 结 论
粘接质量论文 篇5
1 材料与方法
1.1 材料
实验使用的粘接剂见表1, 均为光化学双重固化树脂类粘接剂。
1.2 实验材料及设备
5种金属试件材料的制造商及材料主要成分如表2所示。
注:Bis-GMA:Bisphenol-A-diglycidyl methacrylate;GPDM:Glycerol dimethacrylate dihydrogen phosphate;HEMA:2-hydroxyethyl methacrylate;MDP:10-methacryloyloxy-decyl dihydrogenphosphate;MMA:Methyl methacrylate;TEGDMA:Triethyleneglycol dimethacrylate;UDMA:urethane dimethacrylate;4-AET:4-acryloxyethyltrimellitic acid;4-MET:4-methacryloxyethyl trimellitic acid
1.3 实验方法
1.3.1 金属粘接试件的制备
将所有金属材料分别铸造成10 mm×10 mm×20 mm (A) 和10 mm×10 mm×10 mm (B) 2种尺寸, 每种金属粘接试件各42对。依次用200#, 400#, 600#水砂纸将粘接面磨光。
1.3.2 试件的表面处理
将每种金属粘接试件按随机原则分为7组, 每组6对。试件用蒸馏水超声波清洗15 min, 压缩空气吹干1 min。
1.3.3 粘接试件的制作
以上处理完成的试件, 在A和B试件的2粘接面分别涂上水门汀, 在147 N压力下粘接, 各面分别光照固化照射20 s (G-Light, GC, Japan, 1200 m W/cm2light intensity) , 并保持压力15min, 于37℃水浴中保存24 h后测试剪切粘接强度。为了便于与6组自粘接树脂水门汀实验结果比较, 本试验中的传统树脂水门汀RE组的试件表面不按其使用说明进行粘接单体处理。
1.3.4 测试剪切粘接强度
测试时, 将试件置于万能材料实验机上 (Servopulser EHF-FD1, Shimadzu, Kyoto, Japan) , 使加载头与试件均匀接触, 加载速度0.5mm/min, 以破坏时最大载荷 (N) 除以粘接面积 (100mm2) 计算粘接强度 (MPa) (图1) 。SPSS 15.0软件分析实验结果 (α=0.05) 用Duncan new multiple检验进行各组均值间的配对比较。
A:10 mm×10 mm×20 mm试件;B:10 mm×10 mm×10 mm试件;C:加载头Test piece A:10 mm×10 mm×20 mm;Test piece B:10 mm×10 mm×10 mm;C:Sliding block
2 结果
各组剪切粘接强度均值及统计学处理结果见表3。各种金属的剪切粘接强度平均值为镍铬合金 (9.9±7.8) MPa, 钛合金 (10.2±5.4) MPa, TypeⅢ金合金 (2.6±1.9) MPa, 金银钯合金 (2.2±1.7) MPa, 金属烤瓷金合金 (5.0±2.3) MPa。BR, BI和CL在钛和镍铬合金组与其他水门汀组之间剪切粘接强度平均值差异有显著性 (P<0.05) , 说明BR, BI和CL促进了非贵金属粘接。
3 讨论
口腔中的修复体与牙体实现化学粘接的目的并不单纯为了固位, 更主要的是防止修复体-牙体的粘接界面在口腔环境中长期使用发生边缘渗漏和由此产生的基牙龋损。本试验为了测量树脂类水门汀与金属间的化学粘接力, 减少机械结合力的影响, 故金属粘接面没有使用喷砂处理。虽然金属试件不透光, 但由于本实验中使用的粘接剂均为光化学双重固化, 因此设定统一的光照固化时间, 这与临床使用中的情况相符。如果操作条件中不进行光照固化反而与临床使用方法矛盾, 同时不排除光固化照射对粘接效果有影响。
注:纵向同一列不同上标者表示2组结果之间差异有显著性 (P<0.05) , 横向同一行不同下标者表示2组结果之间差异有显著性 (P<0.05)
目前, 口腔金属粘接中使用的功能性单体大体分为3种, 即含磷酸基, 含羧基和含硫基[1]。前2种对非贵金属有效, 后一种对贵金属的粘接效果较好[8,9]。在对非贵金属镍铬合金的粘接中, BR, BI, CL成分中加入了功能性粘接单体, 因此粘接强度比其他几种水门汀高。当非贵金属接触空气时, 在其表面会生成1~3 nm厚的氧化物层, 并与空气中的水反应, 表面被羟基 (-OH) 覆盖[10,11]。非贵金属功能性单体中, 含有磷酸基-PO (OH) 2或羧基-COOH, 因此与非贵金属表面容易结合。传统类型的树脂水门汀RE中功能性单体较少, 与BR, BI, CL相比较粘接强度较低。在本试验中, MA, UN, SE虽然同为自粘接树脂水门汀, 但与BR, BI, CL相比粘接强度较低, 可能原因之一是其粘接单体的量或种类不同所致[7]。因此, 并非所有自粘接树脂水门汀都可以省略规范的表面处理步骤。另外, 本试验并未做温度循环和力循环的测试, 其结果的长期耐久性能还有待考察。
因表面覆盖有致密且化学性质稳定的氧化膜, 钛合金是粘接原理还未完全确立的口腔修复用金属之一。Taira等[9]曾经报告使用非贵金属粘接单体和含4-META的水门汀Super Bond C&B是目前对钛合金粘接性能较好的表面处理方法组合, 但对其进行冷热循环试验后, 粘接强度有下降的趋势。
通过与传统树脂水门汀RE比较可知, 自粘接树脂水门汀中添加的粘接单体对3种贵金属的粘接强度结果几乎没有影响, 甚至更低。目前使用的自粘接树脂水门汀中没有加入针对贵金属的粘接单体, 传统树脂水门汀 (如Panavia F2.0, Super Bond C&B, RE等) 将其分置于小瓶中。此外, 粘接单体中的碳碳双键 (C=C) 强度也比Bis GMA、UDMA中含有的苯环等结构弱, 当其大量添加会造成树脂水门汀自身强度下降[7]。Taira等[9], Fonseca等[12]报告了粘接单体Alloy Primer (Kuraray medical, Tokyo, Japan) 将贵金属与非贵金属粘接单体结合, 对两者都有效, 但目前尚无对两者都有效的自粘接树脂水门汀报告。因此, 使用自粘接树脂水门汀对贵金属进行粘接时, 推荐使用喷砂和涂布贵金属用粘接单体, 以增加机械和化学粘接性能。
4 结论
根据实验结果, 自粘接树脂水门汀BR、BI、CL对钛合金、镍铬合金的剪切粘接强度高于其他组别树脂水门汀。自粘接树脂水门汀对非贵金属材料的粘接强度明显高于贵金属材料。如不经过表面处理, 自粘接树脂水门汀不适合用于贵金属材料的粘接。
参考文献
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粘接质量论文 篇6
关键词：Gluma脱敏剂,Nd:YAG激光,树脂粘接剂,扫描电镜,抗剪强度
基于无痛牙科的要求,活髓牙牙体预备后在基牙牙本质表面涂用脱敏剂或用激光照射脱敏等可降低活髓基牙粘接时过敏性疼痛。对于涂用脱敏剂或行激光照射后的牙本质微结构改变及其对树脂粘接剂粘接强度的影响尚不明确,本实验采用扫描电镜(SEM)观察牙本质涂用脱敏剂或激光脱敏后的微观特征,评价不同脱敏方法对3 种树脂粘接剂(Rely XTMUnicem,Panavia F及Super- Bond C&B)粘接强度的影响。
1 材料和方法
1.1 实验材料
Gluma脱敏剂(贺利氏古莎齿科有限公司,德国);Rely XTMUnicem粘固剂(3M公司,美国),Panavia F粘固剂(可乐丽公司,日本),Super- Bond C&B树脂粘接剂(Sun Medical公司,日本);镍铬合金(美齿白VK,德国)。
1.2 离体牙的收集
选取一个月内拔除的前磨牙108 颗,每颗牙在立体显微镜(×25)下观察,排除隐裂、龋损及发育缺陷,去除牙周膜,将牙面清洁干净后贮存于37 ℃生理盐水中。随机抽取27 颗牙齿用于扫描电镜观察,81 颗牙齿用于粘接强度测试。
1.3 镍铬合金铸件的制作
用红蜡片(上海齿科材料厂)制成直径3 mm、高4 cm的长圆柱蜡型6 个,常规包埋,铸造,获得镍铬合金柱,用电火花线切割机切得无铸造缺陷的直径3 mm、高2 mm的铸件81 个。金属的粘接面用600#碳化硅砂纸进行磨光,再用20~50 μm三氧化二铝粉在0.45 MPa压力下、 5 mm距离内喷砂20 s,超声清洗2 min。
1.4 样本牙本质表面和纵面的扫描电镜观察
27 颗前磨牙,TR- 13金刚砂车针流水冲洗下去除颊面釉质,暴露浅层牙本质,形成3 mm×3 mm的平面,用气枪加压冲洗30 s,吹干。立体显微镜放大下观察以确保此平面内无釉质残留也无牙髓暴露。27 颗离体牙随机分成3 组,每组9 颗。A组为对照组,不做任何处理;B组为Gluma脱敏剂组,按说明书操作涂布于处理牙面;C组为Nd:YAG激光(SMARTLITE D,DEKA公司,意大利)处理组,在处理牙面上涂布15%藻红B溶液,将脉冲Nd:YAG激光参数调整为50 mJ,功率1.0 W,频率10 Hz,照射时间为15 s,重复2 次,无需冷却。各组样本颊舌向劈开,干燥,喷金,进行扫描电镜(SS- 550,岛津公司,日本)观察,一半样本用于观察牙本质表面特征,选取处理牙面的任意部位拍照;一半样本用于观察纵剖面特征,选取靠近处理面的部位拍照。
1.5 粘接强度实验样本的制备
81 颗前磨牙,颊面牙体预备基本同1.4,只是在车针预备后增加了打磨过程,流水冲洗下用320#、400#、600#的氧化铝水砂纸打磨颊面牙本质,形成3 mm×3 mm的标准平面。用自凝树脂包埋牙体,牙冠颊面暴露,且牙本质平面用双面胶粘固紧贴模具的底面,以保证牙本质粘接平面与树脂包埋块的底面平行。将81 颗牙齿随机分为3 个大组,每组27 颗,A组为对照组,B组为Gluma脱敏剂组,C组用Nd:YAG激光处理组;每大组又分为3 小组,其中A1、B1、C1组应用Rely XTMUnicem粘固剂,A2、B2、C2组应用Panavia F粘固剂,A3、B3、C3组应用Super- Bond C&B树脂粘接剂。用推试管型测力计在8 N的就位力下把直径3 mm的镍铬合金铸造柱粘固于牙本质表面,粘接剂凝固后把试样放入蒸馏水中,在水浴箱中37 ℃保存24 h。把试样固定在万能试验机(3367,英斯特朗公司,美国)剪切夹具中,以0.5 mm/min的速度垂直加载进行测力。通过公式δ=F/S计算抗剪强度。
当铸件从牙体上离断后,在立体显微镜(×25)放大下观察离断面类型。Ⅰ类:粘接剂主要残留在牙体上;Ⅱ类:牙体、铸件上都有粘接剂残留;Ⅲ类:粘接剂主要残留在铸件上;Ⅳ类:牙体断裂而铸件未与牙体分离[1]。
1.6 统计学分析
所有数据用SPSS 1.5统计软件对抗剪强度实验数值进行单因素方差分析,并进行相关组间两两比较,检验水准为α=0.05。
2 结 果
2.1 扫描电镜观察
对照组、Gluma组、Nd:YAG激光处理组牙本质表面和纵面的扫描电镜观结果见图 1。
由图 1可见,对照组的牙本质表面有散在的牙本质小管开口,呈黑色的低密度表现,纵面可见牙本质小管一直延伸至表面。由于小管走向弯曲,在一个断面上很难见到完整的牙本质小管,有些部位小管被上一层面的牙本质覆盖而显示不全。涂用Gluma脱敏剂后的牙本质表面,牙本质小管口有密度略高的白雾状沉积物堵塞;纵面见近表面的牙本质小管内有白色沉积物,在沉积物与小管间及沉积物内可见有裂隙,原因可能是一方面沉积物本身有收缩,另一方面牙体劈开的过程一部分沉积物残留在另一半牙体中。Nd:YAG激光照射过的牙本质表面熔融以至于难以找到清晰的小管开口,照射集中的地方出现凹坑,纵面见牙本质熔融层,熔融层深部牙本质小管缩窄。
2.2 粘接剂与牙本质间抗剪强度的测定
结果见表 1。
3 种树脂粘接剂中Panavia F和Super- Bond C&B的粘接强度明显高于Rely XTMUnicem,且差异有统计学意义(P<0.05)。Gluma脱敏剂处理后Super- Bond C&B抗剪强度增强(P<0.05),另2 种粘接剂抗剪强度变大,但与对照组均无统计学差异(P>0.05)。Nd:YAG激光处理前后3 种粘接剂粘接强度差异无统计学意义(P>0.05)。
2.3 用立体显微镜观察界面破坏方式
结果见表 2。
Rely XTMUnicem 和Super- Bond C&B的界面破坏方式均以Ⅱ类为主,分别占各自破坏类型的66.67%和62.96%,而Panavia- F 的界面破坏方式以Ⅲ类为主,达70.37%。
A:对照组牙本质表面; B:对照组牙本质纵面; C:Gluma组牙本质表面; D:Gluma组牙本质纵面; E:Nd:YAG激光组牙本质表面; F: Nd:YAG激光组牙本质纵面
3 讨 论
3.1 扫描电镜观察实验
临床上固定修复活髓牙牙体预备后或粘接后常有牙本质过敏发生。牙本质过敏症的机制很多,被人们公认的是流体动力学理论。针对这个理论派生出堵塞牙本质小管治疗牙本质敏感的方法,包括应用脱敏剂以及激光脱敏等。Gluma脱敏剂是目前研究较多的脱
敏剂,脱敏效果显著。其主要成分为5%戊二醛、36%羟乙基甲基丙烯酸酯(HEMA)和水。本实验中,涂用Gluma脱敏剂后牙本质小管口有密度略高的白雾状沉积物堵塞,可能原因是Gluma脱敏剂中的戊二醛使牙本质小管中的液体蛋白质变性、凝固,从而封闭牙本质小管末梢[2]。
Nd:YAG激光脱敏疗效肯定[3,4]。其脱敏原理是利用激光的热效应,使照射区牙本质熔融,堵塞牙本质小管,降低牙本质小管内液体流动性,达到脱敏目的。本实验中牙本质表面小管口大部封闭,纵面见熔融层也证实了此结论。Nd:YAG激光不易被牙齿硬组织吸收,常需借助染料吸收激光。Zapletalova等[5]在研究应用Nd:YAG激光脱敏的适宜条件时发现,藻红是最适宜的染料。为避免牙髓损伤,激光能量密度上限不能超过396 J/cm2,本实验采取的激光能量密度为212 J/cm2,在安全范围内。
3.2 粘接强度实验
Super- bond为全酸蚀树脂粘接剂,其牙本质表面处理剂与磷酸相比,减少了脱钙牙本质层的收缩,同时含有能促进扩散的单体,容易形成良好的树脂浸润牙本质层。同时该粘接剂中含有4- 甲基丙烯酰乙基偏苯三酸酐分子,易与镍铬合金表面氧化膜发生反应。因此Super- bond与牙本质及镍铬合金均有很好的粘接效果。Panavia- F和Rely XTMUnicem同属于自酸蚀湿粘接剂,由于缺乏冲洗步骤,导致从磷灰石晶体中溶解出来的Ca2+、PO43-等过多的沉淀在牙体表面,抑制了粘接单体的渗入,从而影响粘接强度[6]。本实验Super- bond粘接强度明显高于Rely XTMUnicem,Super- bond与Panavia- F粘接强度无统计学差异,其具体原因尚待进一步研究。Panavia- F糊剂本身含有磷酸酯类黏合性单体MDP分子,易与易形成氧化物的非贵金属表面氧化物发生化学作用,所以该粘接剂与镍铬合金亦有较高的粘接强度[7]。从界面破坏情况看, Super- bond组和RelyXTMUnicem组离断面类型为Ⅱ类的占多数,说明这两种粘接剂与牙本质及修复体的黏附力和其本身的内聚力相当。而Panavia- F组离断面类型为Ⅲ类的占多数,说明Panavia- F与牙本质的黏附力小于其与修复体所形成的黏附力以及其本身的内聚力,这与Panavia对于修复体的粘接强度要高于对牙本质的粘接强度[8]相符。本实验中Panavia- F的粘接强度高于Rely XTMUnicem,可能因为RelyXTM Unicem自身酸蚀效果欠佳,而且经光照后流动性显著降低,从而导致其与粘接面之间形成很少且较短的树脂突。
本实验中Super- bond应用Gluma脱敏剂后的抗剪强度明显提高且与对照组有统计学差异,可能原因是Gluma脱敏剂中含有能促进树脂粘接剂与牙本质结合的成分[9]。Rely XTMUnicem和Panavia- F应用脱敏剂后抗剪强度都有增强趋势,但是差异无统计学意义。可能是由于实验样本数量有限,不足以体现出差异的显著性。
一些研究认为在粘接前应用Nd:YAG激光照射会降低粘接强度,认为激光照射后牙本质小管熔融封闭影响树脂渗入[10]。在我们的研究中Nd:YAG激光脱敏后树脂粘接剂的粘接强度未发生显著改变。和我们的结论相似,Rolla 等[11]报告称Nd:YAG激光照射后使牙本质表面出现的不规则形态为树脂粘接剂提供了更好的微机械固位作用。
本实验研究的只是脱敏后的初期效果和粘接剂的初期粘接强度,关于脱敏的远期效果以及粘接剂耐久性的问题尚待进一步研究。
参考文献
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输送皮带硫化粘接技术的应用 篇7
关键词：皮带粘接,粘接方法,硫化技术
1 常用接头方法
机械接头,是指使用皮带扣接头,该方法操作方便、成本低,其缺点为效率低、易损坏,对输送带的使用寿命有一定影响。
冷粘接头,采用冷粘粘合剂来进行接头。优点主要有:接头效率高、粘接用时短、粘接情况较好。但是从实践来看,由于工艺条件难度大,对接头的影响非常大,所以不是很稳定。
热硫化接头,可以较好的提高皮带接头效率,粘接工艺稳定,皮带接头的使用寿命较长。但是存在缺点:工艺麻烦、费用高、接头时间长等。
2 接头强度
通常皮带粘接后接头抗张强力与皮带自身抗张强力之比定义为接头强度。接头的抗张强力是由实践测定的;而皮带本身抗张强力是胶带生产商或资料提供的。影响接头强度主要体现:(1)胶粘剂的内聚强度,这被胶粘剂的质量好坏所决定的,故在皮带粘接材料选用中,应当充分考虑胶粘剂内聚强度和被粘接材料的被粘附强度。(2)影响输送皮带粘附强度的因素:自身特性、表面粗糙程度、胶剂固化时产生的内应力。(3)接头设计的合理性,应当充分考虑接头的受力情况,避免粘接面集中受力,导致皮带发生劈裂、弯曲和剥离等情况。
在实际过程中,也存在另一种观点来证明皮带接头强度,公式为:1/皮带织物层数*(皮带层数-1)。例如:四层的皮带三个台阶,1/4*(4-1)=75%;通过计算来看,皮带层数越高,阶梯的强度越大。而这种皮带强度粘接的计算方法,现场可依据性强,参考价值高。
3 接头阶梯形式及长度计算
皮带粘接接头的阶梯切口角度是影响皮带接头型式的重要因素。目前较多采用斜角形阶梯型式,该形式受力状况好、接触面积大、粘结力大、不易发生开裂现象,而且技术成熟。但国外较多企业选用指状形阶梯型式,该型式受力好、接触面积大、工序少、检修方便,粘接后皮带运行过程中力学损失小,可以避免发生开裂现象。
接头长度又叫粘接长度,粘合面积的大小和接头强度由接头粘接长度所决定。如果接头太短,即粘接面积小,导致粘接强度达不到要求;如接头过长,粘接面积大,强度增大,但实际应用中效果并不明显,意义不大,反而造成接头加工困难和浪费。
4 粘接过程
皮带硫化粘接主要设备包含皮带硫化机、扒皮机(可人工扒皮)、割刀、夹板、打磨机、钢丝刷、板尺、夹子、热硫化剂、塑料桶等。
主要工序:
(1)将皮带接头转至方便操作的位置,固定好皮带,防止在粘接过程中滑动。
(2)松开输送机两端张紧装置,松开量按照现场实际操作和皮带接头需要长度而定。
(3)用卡子(或架子)将皮带接头处与机架固定,保证接头处皮带呈松弛状态。
(4)按照热硫化粘接工艺完成粘接。
(5)皮带粘接完成后拆除卡子,调节张紧装置将皮带拉紧,确保皮带保持张紧状态,拆除相关硫化设备,进行试运行测试,随机观察接头处的情况,并做好试运行记录,以便考察接头粘接的效果。
4.1 划线及剥皮
输送皮带一般都很长,划线偏斜将导致粘接后皮带中心线偏斜,运行时皮带发生易跑偏或运行不稳,因此粘接时划线必须准确。划线时,应注意须在皮带接头处两端开始画出其对应的中心线,以中心线为基准划线标准,在两边标注记号,依次划出接头中心线、基准线、切断线、阶梯节距线。另外,需要特别注意阶梯的粘合方向应符合胶带的运行方向,以避免运行时接头开裂。划线结束后,进行切割剥离,制作出接头的阶梯。剥离应当依次进行,先第一层,再第二层,即从远离端部的部位开始,向端部推进;切割时,使用专用的切割刀具,保证每次只切割皮带的一层,不能损伤下一个胶层。
4.2 打磨涂胶
传统打磨多采用钢丝刷进行打磨,磨至胶层表面没有附着胶,并呈现柔毛状为宜;现代打磨时较多采用打磨机,使用打磨机时要控制好力度,切不可损伤芯层或产生焦烧现象。打磨完成后,将表面上胶屑及其它杂物彻底清洗干净。涂胶,一般至少需要进行两遍涂胶,每一次要干透后,才可涂下一次胶,若涂胶不干透,会产生汽泡,导致粘合性能降低。涂胶完毕后,须在同一芯层间隙处贴胶条,注意晾干,用硫化机电热板上进行晾干,但加热温度必须控制在最佳温度以下进行。由于皮带运行时在头部滚筒处受力较大,水分被挤压向后运动,易导致皮带分层,所以实际粘接中应当要少涂浆胶、保证干透。
4.3 硫化胶接
涂胶结束后,进行排气和边部修理工作,边部粘接的质量好坏,也直接影响接头的使用寿命。接头的合拢粘接工作,用将胶带接头两侧垫上边部垫铁,并用夹板固定夹住胶带接头部位,在两接头贴合之前,将硫化机的下机架、水压板加压装置、下加热板组依次放好固定,然后盖上硫化机的上部电加热板、隔热板、上机架,并保证与下机架找对齐,均匀紧固。上下机架对齐后,用螺栓螺母将上下机架紧固,注意紧力要均匀。接通电源开始硫化,严格按照皮带硫化工艺参数控制,先加温,再打压,当温度处于最佳温度时,开始计算硫化时间。硫化结束,切断电源,待硫化机自然冷却降温后拆卸硫化机。
5 结语
输送皮带硫化粘接技术虽然工艺略复杂,但是其实际使用效果缺很好,不论从施工还是从生产中,都能为我们提高了工作效率和节约成本,值得我们广泛推广应用。
参考文献
[1]徐清波.输送带接头硫化工艺分析及维护方法[J];煤矿机电;2004年03期.