玻璃与金属

玻璃与金属（通用9篇）

玻璃与金属 篇1

建筑玻璃结构一般是以金属结构作为承力骨架, 玻璃作为外围护和外装饰的一种建筑结构。目前的建筑玻璃结构主要有玻璃幕墙、玻璃采光顶、玻璃雨篷、楼梯玻璃护栏等。随着建筑结构形式的多样化, 不断的会有新颖的玻璃结构形式出现。

1 建筑玻璃结构的形式

1.1 框架式

框架式建筑玻璃结构是以金属材料作为玻璃面板的外框架, 并承担由玻璃面板传来的外荷载和玻璃自重, 玻璃面板直接承担外部荷载, 玻璃面板直接镶嵌在框架之中或通过龙骨直接悬挂在框架上。总体可分为以下三种。

1.1.1 明框玻璃结构

通常以铝合金材料作为骨架, 骨架上有压槽, 玻璃面板直接镶嵌其中, 从而玻璃被固定。由于从表面可以看见金属骨架, 所以称之为明框玻璃结构。其优点是玻璃面板可以牢固的被固定在铝合金骨架当中, 面板不会轻易脱落, 除非玻璃破碎。缺点是整个建筑看起来不够美观, 玻璃与骨架连接处容易积灰, 经过雨淋之后容易留下痕迹, 影响整个建筑的美观效果。

1.1.2 半隐框玻璃结构

与明框玻璃结构不同的是, 该类玻璃结构体系的横向骨架或竖向骨架被玻璃面板所遮挡。其中横向骨架被遮挡的称为竖明横隐玻璃结构, 而竖向骨架被遮挡的称为横明竖隐玻璃结构。这种幕墙的优点是玻璃有两个边被镶嵌在骨架中, 面板固定比较牢靠。缺点是加工制作和施工都比较麻烦, 现在基本已经很少采用。

1.1.3 隐框玻璃结构

顾名思义, 由于幕墙的横竖骨架被玻璃面板所遮挡, 所以称之为隐框玻璃结构。该种玻璃结构仍以金属骨架为承力体系, 玻璃面板用硅酮结构胶与挂板相粘结, 然后挂板挂在骨架上, 玻璃与玻璃之间的缝隙用硅酮密封胶密封。这种结构形式的优点完全体现在建筑外观上, 整个建筑表面看起来流畅美观, 气势恢弘, 而且结构在雨后还具备“自洁”功能。缺点是当前的硅酮结构胶的有效期只能保证十年, 十年之后玻璃面板与挂板的粘结牢靠度不能保证, 所以整个结构留下了面板可能脱落的后患。

1.2 驳接式

1.2.1 刚性连接

刚性连接即驳接爪连接在刚性构件上。

1) 实腹式支承构件。目前使用的实腹式支撑构件主要是圆管, 驳接爪与圆管相连, 玻璃固定于驳接爪上。这种结构的优点是加工制作及施工都非常简单;缺点是构件截面过大不够美观, 构件截面过小则承载力不足或构件挠度过大, 结构的力学性能难以协调。2) 格构式支承构件。一般有平面的管桁架结构、空间管桁架结构等。这种结构的优点是结构形式本身具有美感, 并且能够跨越较大跨度和空间, 且结构的挠度易于控制;缺点是构件的加工和制作精度要求较高, 而且对加工设备比较挑剔。

1.2.2 柔性连接

目前用的最为普遍的是张拉索结构。驳接爪通过连接杆与索连接, 索经过张拉后达到预定的拉力后锚固于主体结构的预埋件上。这种索系有横向索系, 竖向索系, 横竖向交错索系三种形式。这种结构的优点是结构形式看起来美观轻巧;缺点是现在这种结构形式的计算模型和计算手段对于大多数的设计人员来说都还处于初级阶段, 同时索的张拉力的控制也是施工中的一个难点。

另外还有一种肋驳接式全玻璃结构。这种结构是将驳接爪直接连接在玻璃肋上, 玻璃肋通过吊夹固定于主体结构的梁或板上。优点是整个系统都是通透的, 基本没有任何遮挡;缺点是玻璃肋与吊夹的连接可靠度当前还无法确定, 并且玻璃肋与吊夹连接处玻璃上孔的边缘应力极其复杂, 难以进行计算。

1.3 吊挂式

吊挂式玻璃结构是由吊夹、玻璃肋、玻璃面板共同组成。吊夹与主体结构的预埋件连接, 玻璃肋、面板玻璃都与吊夹连接, 玻璃肋与面板玻璃在胶缝处垂直, 从而抵抗面板玻璃由于受外荷载而产生的弯矩和挠度。这种结构的优点是采光通透性极好。缺点是玻璃的加工、运输、施工都比较麻烦。而且由于国内玻璃生产设备的限制, 超过6 m后就不能钢化, 所以大多数的吊挂玻璃结构的玻璃肋和面板玻璃的强度较低。

2 材料

建筑玻璃结构是由玻璃面材和承力骨架组成。众所周知, 玻璃属于脆性材料, 本身不能作为结构的主要承力构件, 必须借助金属构件或结构共同组成承力体系。而玻璃本身只能作为传力系统和围护系统, 同时兼作建筑物的装饰面层。玻璃建筑结构充分发挥了玻璃的部分承担荷载的作用和传力作用, 同时利用了玻璃的通透采光性能和隔热隔声效果, 在主要承力体系中充分发挥了金属材料的高强性能。

2.1 玻璃

目前常用的玻璃品种有普通玻璃、钢化或半钢化玻璃、夹胶玻璃、夹丝玻璃等。在目前的规范中, 对用于建筑玻璃结构的玻璃建议采用安全玻璃, 即后三种。因为钢化玻璃破坏后玻璃碎片不会有锋利的棱角, 一般不会伤害到人员;夹胶玻璃破坏后一般不会有碎片脱落;而夹丝玻璃则一般用于建筑物的防盗部位, 属于一种名副其实的安全玻璃。

另外, 我们为了更好的保温隔热和隔声, 制作了中空玻璃;为了保持玻璃面的干净整洁, 生产制作了自洁净玻璃;为了防盗发明了远红外线报警玻璃;为了达到装饰效果, 生产了低反射镀膜玻璃等。总之, 建筑玻璃的品种越来越多, 应用也越来越广泛。

2.2 骨架

目前用于骨架的材料主要有铝合金和钢材。铝合金材料分为RS状态和RCS状态两种, 其中前者的抗拉强度为135 MPa, 而RCS状态为84.2 MPa。由于铝合金材料的比重较小, 所以应用极为广泛, 尤其在玻璃幕墙中应用最多。但是在驳接式玻璃结构中, 由于一般情况下玻璃面板较大, 采用的支承体系要求跨越较大空间, 所以要求选用具有更高强度的材料作为承力构件或结构。这时, 我们便采用了钢材作为该结构的主骨架。由于钢材属于各向同性材料, 抗拉和抗压强度相同, 所以越来越多的钢结构被应用到了玻璃建筑中。

3 结语

建筑玻璃结构是一种比较新颖的建筑结构形式, 在我国的应用已经比较广泛, 尤其是各类玻璃幕墙的应用, 说明建筑玻璃结构在我国建筑市场中的应用前景是非常广阔的。

参考文献

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[5]CECS 127∶2001, 点支式玻璃幕墙工程技术规程[S].

[6]JGJ 102-96, 玻璃幕墙工程技术规范[S].

玻璃与金属 篇2

【关键词】玻璃纤维桩； 铸造金属桩核； 前牙

【中图分类号】R783.3

【文献标识码】B

【文章编号】1004-4949（2014）09-0219-01

在剩余牙体组织较少的情况下，直接使用全冠修复不能获得长期稳定的修复效果，就需要采用桩核冠的修复形式[1]。传统的铸造金属桩具有较好的物理性能和足够的机械强度，但是它具有操作繁杂，等待时间长，复诊次数多，容易腐蚀变色，部分金属有致敏性且根折发生率高等缺点。近年来的研究表明，玻璃纤维桩系统弯曲强度和拉伸强度良好，生物相容性好，抗腐蚀性强和美学性能优越。本文就纤维桩和铸造金属桩在上颌前牙残冠、残根的修复中的临床效果做比较和探讨，具体结果如下。

1资料和方法：

1.1一般资料：选择2010年3月至2012年3月经我院诊治的129例上颌前牙残冠残根为研究对象，其中男60 例，女69 例，年龄14-63岁，平均年龄（29 ±6.35）。根据患者的自主意愿将其分为两组，观察组65颗患牙采用纤维桩修复，对照组64颗患牙采用金属桩修复。纳入标准为：行2周以上完善的根管治疗；上颌前牙残冠残根，牙齿松动Ⅰ度以内；牙周组织健康；X线片检查根管充填完善。两组患者在性别、年龄、牙齿基础状况，患病情况等方面均无显著差别，且P >0.05，具有比较意义。

1.2材料选择：预成玻璃纤维桩（3M公司，美国），专用扩孔钻（DMG公司，德国），玻璃离子水门汀粘结剂（松风CX）；树脂粘结剂（3M公司，美国）；3M硅橡胶印模材料套装（3M公司，美国）；光固化复合树脂（登士柏，美国）；铸造金属桩核（委托义齿制品厂制作）。

1.3治疗方法：修修复前完善根管治疗，x线牙片显示根充密合，根尖x线片了解牙根长度、根管弯曲度，牙槽骨吸收≤根长的1/3，根尖无慢性炎症病变，观察1—2周无不良反应后修复。根管预备深度为根长2/3—3/4，呈向根尖部的圆锥形，根尖封闭区≥4mm，根管壁光滑、无倒凹。观察组患者选择相匹配玻璃纤维桩并确定其长度，常规自酸蚀后树脂粘结剂涂布根管内部，光固化机光照10 S，粘结剂粘接玻璃纤维桩至预定长度，去除多余树脂材料后光照固化20～40 S，光固化复合树脂制作树脂核；对照组金属桩试戴调磨合适后，用玻璃离子水泥粘固。按烤瓷全冠要求牙体预备，常规排龈，3M硅橡胶取模，灌注模型，制作全冠并试戴、调牙合、粘固。

1.4统计学方法：应用SPSS 15.0软件进行统计学分析，组间比较采用t检验；计数资料比较采用X2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

1.5判断标准：成功：咀嚼功能良好，自觉无不适，无龈炎，无根尖病变及龈缘着色，无松动脱落，无桩折根折，x线片显示根尖区无阴影。失败：有自觉症状，不能行使正常的咀嚼功能，出现龈炎或龈缘着色，修复体松动或脱落，桩或牙根折断，x线片显示根尖周有炎症，出现其中任何一项均视为失败。

2结果：

修复后2年随访，观察组修复体固位和稳定性良好，牙龈无色素沉着，烤瓷冠边缘密合，牙周情况良好，2颗桩核松动脱落，成功63颗（96.9%）；对照组出现牙龈边缘色素沉着3颗，桩核松动脱落3颗，根折1颗，成功57颗（89.1%）；组间比较差异有统计学意义（P<0.05）。

3讨论：

桩核冠修复技术为残根残冠患牙修复并恢复功能的重要手段[2]，桩核材料选择为成功的重要因素。铸造金属桩核曾经是临床应用最广泛的桩核系统，其具有机械强度高和价格低廉的优点，但研究发现，铸造金属桩的弹性模量远远大于牙本质的弹性模量，很容易造成牙根劈裂、折断等状况。纤维桩弹性模量与牙本质的弹性模量类似，能更好的分散咬合力，大大减少了牙根劈裂的发生率。铸造金属桩因为其释放金属离子且腐蚀产物易附着，使得牙龈着色，影响美观；而纤维桩的生物相容性好、不易腐蚀、透光度好，更加美观自然。纤维桩值得临床口腔治疗工作的广泛应用推广。

参考文献

[1]刘峰.纤维桩修复技术[M].第1版.北京：人民卫生出版社，2012：1.

玻璃与金属 篇3

关键词：玻璃纤维桩,铸造金属桩,抗折性能,临床比较

由于外伤、龋损等致病因素造成牙齿硬组织的缺损, 以及根管治疗后因多种原因造成的牙根折裂, 通称为牙体缺损口腔疾病。随着口腔材料学、桩核冠修复技术进步, 借助新型桩核冠材料, 恢复缺损牙齿的形态和功能, 已成为当前牙体残缺修复中普遍采用的技术。

早在1724年, Fauchart就借助于木制桩钉来实施无髓牙根的固位[1]。20世纪60年代出现的铸造金属桩, 以及采用银汞合金或复合树脂技术来修复残冠残根, 都取得了一定治疗效果[2]。但由于金属桩钉与根管壁之间密合性不够, 再加上金属桩弹性模量较高, 很容易发生变形、断裂、锈蚀等, 导致临床失败。铸造合金桩核具有较好的机械强度和物理性能, 再加上根管印模技术在铸造中的应用, 使得铸造桩与根管之间的吻合更加紧密[3]。临床中, 金属桩修复操作流程复杂、金属致敏性、易腐蚀变色、复诊次数多。在静态机械力学和动态力学实验分析中[4], 金属桩因其与牙体本质间的硬度差异性, 使得金属桩在模拟日常咀嚼试验中, 其抗载荷能力不均衡, 导致金属桩根折现象的发生。90年代, Duret等[5]将碳纤维与环氧树脂等复合材料制作的预成桩钉引入口腔修复领域。碳纤维材料强度高, 弹性模量与牙本质接近, 在进行咀嚼应力试验时, 能够有效分散应力, 从而减少纤维桩根折的发生, 尤其是玻璃纤维桩因其优越的理化性能, 良好的弯曲强度和抗拉伸性、抗腐蚀性、生物相容性等特点, 应用范围日益普遍。本文对采用不同牙体缺损修复技术 (玻璃纤维桩与铸造金属桩) 的患者, 观察术后牙齿修复体中出现的桩核脱落、折断, 牙冠脱落、牙根折断、以及牙龈变色和根尖周炎等症状, 比较玻璃纤维桩与铸造金属桩在牙齿缺损治疗中的临床应用有效性。

1 材料与方法

1.1 临床资料

以我院近年来收治的172例234颗牙体残缺患者为研究对象进行回顾性分析, 男性患者98例, 女性患者74例, 年龄范围19-69岁。A组患者89例, 患牙共计167颗, 采用玻璃纤维桩核+烤瓷冠修复;B组患者83例, 患牙共计167颗, 采用钴铬铸造金属桩核+烤瓷冠修复。

1.2 修复材料

macro-lock illusion x-ro玻璃纤维根管桩 (法国RTD) , 高强度复合树脂 (美国3M公司) , 硅橡胶 (意大利金玛克) , 美国Ultradent公司排龈线, 富士Ⅱ树脂玻璃离子水门汀 (日本富士公司) , 钴铬合金桩及烤瓷全冠 (广东爵冠义齿公司) 。

1.3 修复方法

A组先用G钻预备根管, 再用配套钻成形, 使其深度得到根长的 (2/3-3/4) , 距离根尖约3-5mm, 将直径对应的纤维桩植入根管, 查看桩道特征, 并做标记, 使用涡轮机金刚砂车针打磨纤维桩, 清洁吹干后备用。

粘结工艺处理:按照macro-lock illusion x-ro使用说明, 首先蘸选酸蚀剂对根管进行酸蚀30s, 用纸吸干;然后混合粘结剂 (1:1方式) , 用毛刷蘸取并涂抹根管内壁, 吸干多余混合液并等待30s;将粘结剂用注射枪头注入桩道, 并放入纤维桩, 静待4min或者光照30s;对牙体粘结面进行酸蚀处理, 吹干, 涂抹粘结剂并用复合树脂堆塑成核, 抛光修整后用硅橡胶制模并灌注石膏, 送工厂定制钴铬烤金瓷冠。

B组对根管充填物实施清除处理, 先用G钻, 达到预备深度 (根长的2/3-3/4) , 保留3-5mm根尖填充物, 并用大号G钻、P钻实施根管壁处理, 使桩道直径占根径1/3, 调硅橡胶材料, 一次法完成灌模、取模操作, 送加工厂定制钴铬合金铸造桩核, 对患者先行试戴, 临床效果适宜则实施富士Ⅱ玻璃离子水门汀粘结金属桩。

全牙冠制作工艺:按常规要求预备基牙, 使其得到1.5mm的牙本质肩领, 压排龈线, 并取硅橡胶印模, 比色合适后制临时冠;制作烤瓷全冠, 临床试戴适宜后实施富士Ⅱ玻璃离子水门汀进行粘结。

1.4 疗效判断

2组均于6、12、18、24个月复诊, 疗效判断标准:成功为对患者修复体进行复诊, 咀嚼功能正常, 无不适感, X线结果无病变;失败为对患者修复体进行复诊, 出现以下任何一项即为失败:咀嚼功能难以进行;出现牙冠脱落、牙龈变色、牙根折裂等现象;X线示根尖有病变。

1.5 统计学分析

采用SPSS 13.0数据统计软件来进行统计分析, 采用X2检验, 当P<0.05时为差异有统计学意义。

2 结果

对172例牙体缺损患者进行修复并跟踪随访, 失访21例, 成功回访151例, 共计201颗患牙。其对照结果如表1:

注:对于“/”表示为经过确切计算而无法获得X2值

对照2组数据, 其中A组患者79例, 患牙153颗, 成功134颗, 失败19颗;B组患者72例, 患牙148颗, 成功116颗, 失败32颗。A组患者无牙根折裂现象, 桩核折断9颗, 桩核松动2颗;B组无桩核折断, 牙根折断11颗, 桩核脱落或松动12颗, A组与B组比较, 在桩核折断、脱落或松动, 及桩根折裂方面差异有统计学意义 (P<0.05) ;在牙冠脱落或松动及牙龈病变上, A组患者牙龈变色5颗, 牙冠松动或脱落6颗, B组患者牙冠松动或脱落4颗, 牙龈变色7颗, 2组均未发现根尖周炎, 无差异统计学意义 (P>0.05) 。

3 讨论

牙体缺损作为常见口腔科疾病, 在修复治疗中, 当剩余牙齿部分难以提供有效固位和支持时, 需要借助于桩核冠修复技术来延长牙齿使用寿命。理想的桩核材料需要具有高强度、耐辐射性、透光性好、弹性模量接近于牙本质, 并且治疗操作方便等特点。

3.1 铸造金属材料的临床效果

金属材料在牙体残缺修复中的应用历史较长, 由于金属桩与核在铸造成形中的一体性, 可以根据残余牙体组织的具体特征来改变原有牙齿方向, 因此具有较好的远期修复效果[6]。在金属桩材料的选择上, 贵金属桩弹性模量小, 生物相容性强, 但价格偏高, 非贵金属桩因价格低而应用较多, 镍铬合金因镍元素的致敏性与铍元素的致癌性而很少使用, 钴铬合金的应用相对较为普遍。从临床实践来看, 金属铸造桩因其刚性问题, 会导致根管的应力过于集中, 造成牙根折裂发生[7], 同时金属桩 (除钛金属外) 在实施核磁共振成像时, 因图像的扭曲变形易造成误诊。此外, 金属桩的易锈蚀性, 也容易造成颈缘色泽变黑, 诱发牙龈炎, 从而限制了它的应用。

3.2 纤维桩材料的临床效果

高强纤维材料特别是玻璃纤维、碳纤维、石英纤维, 以及聚乙烯纤维的加入, 因良好的生物相容性与耐腐蚀性, 以及弹性模量与牙本质的接近, 比传统铸造金属桩有优势。特别是纤维桩材料表面的多孔性, 能有效提高树脂粘结剂的粘结效果[8,9], 有利于确保牙本质与纤维桩构成一个整体, 实现咀嚼应力的均匀分布, 从而降低纤维桩根折发生率[10]。同时, 玻璃纤维桩本身具透明性, 无细胞毒性, 抗疲劳能力强、不致过敏、不影响核磁共振成像, 在临床诊疗上易于操作, 已经成为临床应用的发展趋势。

3.3 修复失败原因分析

从修复治疗的临床失败原因来看, 主要有桩核脱落、折断、牙冠脱落、牙根折裂, 以及牙龈变色, 诱发性牙周炎症等, 其深层原因与桩核材料自身的弹性模量、强度、及抗腐蚀性和粘结性等有关。

3.3.1 弹性模量与抗折性

抗折分析是桩核冠修复失败的首要问题, 失败根源主要有:结合残缺牙体的生理分析, 失去牙髓营养的供应后, 牙本质开始变脆;在实施根管治疗前的桩道预备, 很容易造成牙本质的二次折裂;牙桩植入后, 应力分布过于集中, 也是造成牙根折裂的重要因素[11]。因此, 增强修复体固位和强度, 在一定程度上削弱剩余牙体组织的应力分布和组织完整性, 从而导致抗折性能降低。弹性模量与桩核材料关系紧密, 只有桩的弹性模量接近或略大于牙本质弹性模量时, 牙体的应力分布才会趋于均匀。纤维桩的弹性模量, 与金属桩相比更接近牙本质弹性模量, 因此, A组无牙根折裂现象, 而B组发生牙根折裂11例, 与其金属弹性模量过高存在直接关系。

3.3.2 桩强度

桩的强度与桩的材料直接相关, 金属桩强度远高于纤维桩, 纤维桩强度已超过正常咀嚼力范围 (3-30kg) [12]。A组桩核折断9例, B组无折断发生, 说明在受到较大的应力时, 纤维桩较牙本质更易折断, 而金属桩的强度更大, 不易折断。同时, 结合桩的拆裂模式来看, 纤维桩虽然发生折断率高于金属桩, 但其修复可能性高于金属桩, 金属桩一旦折断, 拆除修复难度相对较大, 对牙体及周围根管壁等组织造成较大损伤, 还容易诱发根裂。

3.3.3 粘结性能

粘结失败是导致松动脱落的关键因素, 粘结剂作为桩核冠修复的重要材料, 其粘结性能好坏直接关系到修复成功与否。A组6例患者出现的桩核松动/脱落, 多与根管内表面处理不到位有关, 影响粘结剂机械与化学固位作用, B组患者出现的4例牙冠松动/脱落, 与其使用的玻璃离子水门汀粘结剂有关。

3.3.4 抗腐蚀性

金属桩核易受到腐蚀, 导致牙根及牙龈变色, 甚至对口腔造成严重危害。纤维桩高耐腐蚀, 能够有效提高桩核安全性。A组5颗牙龈变色多与烤瓷冠有关, 而B组7颗牙龈变色与其金属桩及烤瓷冠都有关系。

4 结论

牙体残缺修复中, 玻璃纤维桩在预防桩核脱落、牙根折裂等方面优于铸造金属桩, 而在牙冠脱落、牙龈变色等方面无明显差异。

参考文献

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玻璃与金属 篇4

这种容损金属玻璃是把五种成分结合在一起制成的，其中包括稀有金属钯。其他金属成分增强了这种新型玻璃的强度，而钯则增加了它的可塑性，防止玻璃碎裂。美国能源部的材料学家罗伯特·里奇博士说：“这使这种玻璃具有超强的可塑性，在遇到巨大的冲击力时，它会发生弯曲，而不是碎裂。这种强度和韧性的完美结合，或者说损伤容限的罕见组合，使它成为所有已知材料中强度和韧性最强的材料。”

不过它存在一个重要缺陷——钯金属及其昂贵。目前钯的市场交易价格是每盎司超过500英镑（787.55美元），与之相比，金价才为每盎司830英镑（1307.33美元）。不过里奇认为，这种玻璃借助“不能打破”的独特卖点，将能克服这一缺点。他说：“传统观念认为，材料的强度和韧性是一对相互排斥的特性。而我们正在逆流而上，我们把容损封套应用到结构金属上，令其既坚固，韧性又好。”

刚开始时，新金属玻璃样本是把钯、磷、硅和锗元素混合在一起生成的直径大约是1毫米玻璃棒。加利福尼亞大学的研究人员通过增加银元素，进一步把这种玻璃棒的直径扩大到6毫米。里奇说：“现在我们正在努力增强它的可塑性，通过改变合成成分，使其不像其他金属玻璃一样容易碎裂。”这种新型玻璃是由美国能源部和加州理工学院的科学家研制的。

玻璃与金属 篇5

关键词：铸造金属桩核,玻璃纤维桩核,前牙美学修复,应用效果分析

随着人们生活质量的不断提高, 对于美观效果也更加追崇, 所以相对于其他行业来说, 对于口腔修复的美观效果也提出了更为严格的需求。常规治疗修复过程中我们主要采用铸造金属桩核[1]的方法, 虽然其整个的物理性能情况良好, 但是操作程序也极为复杂, 患者需要就诊的时间较长, 还经常会出现牙根折问题。而越来越多的口腔医学实验证明, 采用玻璃纤维桩核[2]在前牙美学修复中的应用过程中体现出了操作简单、质量有保证以及相容性好等优势, 所以也受到了大范围的使用。下面就我院前牙具体修复情况进行回顾, 修复结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本次研究对象为我院在2006年2月至2012年5月期间进行前牙美学修复的139例患者, 患者的年龄在21~63岁之间, 平均年龄在 (48.53±4.45) 岁;包含男性患者68例、女性患者71例;共检查出现患牙243颗。将这些患者随机分为金属组和纤维组, 其中金属组中包含患者43例 (89颗) , 纤维组中包含患者96例 (154颗) 。两组患者均接受了完善的根管治疗处理, 牙周组织情况健康, 没有炎症并发情况, 基本资料 (年龄、性别) 具有统计学差异 (P>0.05) 。

1.2 方法

患者在进行完善根管治疗之后要进行一段时间的观察, 一般情况下时间控制在1周~10d左右为宜, 然后采用X线片对患者的根管弯曲度进行了解分析, 并展开根管预备工作, 预备的深度要在患者牙根的一半以上, 保证根管管壁的光滑情况, 在此基础上进行具体的前牙修复处理工作。其中纤维组患者:医师根据预备根管的粗细状态来进行玻璃纤维桩的选择工作, 采用聚合树脂来进行黏接处理, 同时使用光固化树脂来对桩核进行恢复。金属组患者:对这些患者采用传统的方法, 主要涉及到铸造蜡制作桩核模型, 然后进行包埋以及铸造处理, 当患者进行第一次复诊时就进行试戴, 将金属桩核黏结到已经预备好的根管之中。同时要叮嘱患者及时进行复诊。

1.3 判定标准[3]

成功:患者的牙龈健康, 通过采用X线片进行复查没有出现根折、炎症以及修复边缘不密合以及桩冠松动等相关问题。失败:患者接受前牙修复后, 出现了牙根折断、松动等问题, 同时患者的冠唇面位置出现了明显的金属色情况。

1.4 统计学评定标准[4]

两组患者前牙的美观修复效果采用SPSS13.0软件进行数据处理, 并采用χ2以及P进行具体效果的对比分析。

2 结果

通过对两组患者的前牙采用不同修复处理, 最终成功率情况也存在着明显差异 (P<0.05) , 金属组治疗成功89颗, 纤维组治疗成功146颗, 金属组患者的不良症状 (牙周炎、牙冠脱落等) 明显高于纤维组, 具体成功率对比情况详见表1。

3 讨论

近年来随着医疗技术的不断发展, 人们的医疗质量得到了显著提高, 以口腔治疗工作来看, 越来越多的大面积缺损患牙得到了有效的保留。很显然从现阶段牙科修复治疗工作的展开来看, 桩核技术俨然已经成为修复患者牙体损伤的最主要方法, 所以桩核材料的具体选择成功与否将直接影响到整个桩冠的具体修复效果。从研究数据中证实虽然传统的金属桩核对于前牙修复具体强度相对较高的优势, 但是其具体开展过程中的不足情况也极为明显, 例如颜色上的腐蚀状态、过敏情况, 直接影响到最终修复的美观效果, 而且整个操作过程都相对复杂。所以不难发现最为理想的桩核材料要具备综合性 (强度高、弹性模量好、操作简单、耐腐蚀以及透光性耐劳性好等等) 应用特点, 这样才能最大限度上控制患者可能发生的牙根折裂问题。本组实验证明发现相对于铸造金属桩核来说, 玻璃纤维桩核能够形成有效的固位和良好的边缘封闭效果, 不但避免了患者修复体可能发生的脱落情况, 还保证了患者牙周组织的健康效果。以美学修复来进行判断发现, 纤维桩核的颜色效果与自然牙齿的颜色非常接近, 而且透光情况明显, 所以在修复之后也达到了极度仿真的效果情况。不但保证了修复的质量效果, 还满足了人们的爱美之心, 以女性和年轻患者表现的最为明显, 减少了患者牙齿修复中存在的心理阴影局面。

总之, 铸造金属桩核与玻璃纤维桩核在前牙美学修复中均能达到修复效果, 但是玻璃纤维桩核的效果情况更为明显。采用纤维桩与树脂材料形成桩核, 既保证了操作的简单性、掌握性, 还减少了患者治疗工作的就诊时间以及就诊次数, 在传统修复的基础上更加经济实惠, 保证了患者的生活健康质量以及患牙修复后的美观效果, 提高了患者的满意度, 所以值得临床口腔治疗工作的广泛应用推广。

参考文献

[1]魏宁梅.玻璃纤维桩核在牙体缺损修复中的应用32例分析[J].中国误诊学杂志, 2010, 10 (1) :168-169.

[2]胡媛媛, 牛玉明, 冷卫东, 等.高强度玻璃纤维复合树脂桩在残冠残根修复中的应用[J].郧阳医学院学报, 2008, 27 (4) :206-207.

[3]苏继承.玻璃纤维桩和铸造金属桩核在前牙修复中的临床疗效观察[J].国际口腔医学杂志, 2009, 36 (5) :519-620.

玻璃与金属 篇6

1 实验材料和方法

采用电弧熔炼法, 在高纯氩气的保护下, 把确定配比的高纯金属Zr (99.98%) 、Ti (99.9%) 、Cu (99.99%) 、Ni (99.99%) 、Be (99.99%) 熔化成成分均匀的合金铸锭, 然后再通过铜模浇铸法制备成尺寸为2mm×14mm×80mm 的Zr44Ti11Ni10Cu10Be25板状试样。经XRD检测, 试样为全非晶结构。DSC分析得到试样的玻璃转变温度Tg为386℃, 晶化温度Tx为473℃, 过冷液相区ΔTx为87℃。

采用FSW-3LM-015型搅拌摩擦焊机进行焊接, 实验中采用小摩擦头、大轴肩尺寸的圆柱形搅拌焊针, 因为小的摩擦头直径有利用焊缝成型, 大的轴肩直径更有利于金属塑性流动。焊接选用参数为:旋转速度为600r/min, 摩擦头直径为2mm, 焊接速度为40mm/min, 轴肩直径为12mm, 压入量为0.1mm。采用XRD、DSC、SEM以及显微硬度仪对焊后试样进行检测分析。

2 实验结果与分析

2.1 宏观形貌观察

图1所示为Zr44Ti11Ni10Cu10Be25金属玻璃和紫铜的焊接接头宏观形貌, 可以看出接头成型良好, 且焊缝表面平整, 无飞边、裂缝、沟槽等缺陷。

2.2 形貌观察

图2 (a) 为Zr44Ti11Ni10Cu10Be25金属玻璃与紫铜焊接接头横截面经过抛光、腐蚀后的金相照片。可以看出:在焊缝区没有可见的缺陷、裂纹或气孔存在, 说明接头处的结合较为成功, 在焊核区材料呈弧状的流动状态且混合较为均匀。图2 (b) 显示焊缝上表面受轴肩影响金属流动范围较宽, 并且可以看见清晰的金属流动迹线。

2.3 结构分析

图3为试验焊缝区的X射线衍射结果, 衍射峰完全对应纯铜的峰值, 没有其他晶相的衍射峰出现, 这说明在Zr44Ti11Ni10Cu10Be25金属玻璃与紫铜的搅拌摩擦焊焊接过程中, 金属玻璃仍保持非晶结构, 在焊接过程中没有出现晶化现象, 金属玻璃与紫铜的搅拌摩擦焊接是成功的。

2.4 显微硬度

采用HVS—1000型图像处理显微维氏硬度仪对焊接接头紫铜一侧进行显微硬度测试。测试时取平行于试样表面并沿横截面中心每隔一定距离取点的方法, 测得的显微硬度值结果, 如图4所示。从图中可看出, 搅拌摩擦焊接完成后, 整个接头的平均显微硬度值比紫铜 (97HV) 要高, 但是低于金属玻璃的显微硬度。焊接区内各点的硬度值变化范围在120～160HV之间。而热影响区内各点的硬度值变化范围在60～100HV之间。局部区域内硬度值下降到62HV, 分布不均匀。这是因为热输入量大小决定了接头软化程度的高低。紫铜的供货状态是硬态, 在焊前母材已经过挤压变形, 存在加工硬化现象, 焊接过程中的加热使接头出现了软化。

2.5 搅拌摩擦焊过程中金属塑性流动行为分析

在金属玻璃与紫铜的搅拌摩擦焊接过程中, 金属玻璃一侧在温度达到过冷液相区时, 原子跃迁能足以使原子“挤入”较小的空位内从而产生新的自由体积, 以支持原子的跃迁。此时金属玻璃处于粘流状态。紫铜一侧在搅拌摩擦焊接时极易发生动态再结晶, 而不是发生回复。搅拌针持续的旋转挤压被焊材料, 使材料能够多次反复的动态再结晶, 从而降低了材料的变形抗力, 促使金属软化, 易于变形, 在温度达到两边同时要求的有良好流动性的情况下焊接成功。

3 结论

Zr44Ti11Ni10Cu10Be25金属玻璃与紫铜的最佳焊接参数为:摩擦头旋转速度600r/min、摩擦头直径2mm、焊接速度40mm/min、轴肩直径12mm、压入量0.10mm。横截面经过抛光、腐蚀后的金相照片显示在焊缝区没有可见的缺陷、裂纹或气孔存在, 说明接头处的结合较为成功, 在焊核区材料呈弧状的流动状态且混合较为均匀。试验焊缝区的X射线衍射结果, 衍射峰完全对应纯铜的峰值, 没有其他晶相的衍射峰出现, 说明在焊接过程中金属玻璃仍保持为非晶态, 在焊接过程中没有出现晶化现象, 焊接是成功的。显微硬度测试结果显示在焊接区显微硬度值介于金属玻璃和紫铜之间。

参考文献

[1]Y Kawamura, Y Ohno, Scripta Mater.45 (2001) 273.

[2]Kawamura Y.Liquid phase and supercooled liquid phasewelding of bulk metallic glasses[J].Materials Scienceand Engineering, 2004 (A375-377) :112-119.

[3]Kawamura Y.Spark welding of Zr55AI10Ni5Cu30 bulkmetallic glasses[J].Scr Mater, 2001, 45 (2) :127.

[4]B Li, Z Y Li.Laser welding of Zr45Cu48Al7bulk glassy al-loy[J].Journal of Alloys and Compounds 413 (2006) 118-121.

[5]Jonghyun Kim Y.Kawamura.Electron beam welding ofthe dissimilar Zr-based bulk metallic glass and Ti metal[J].Scripta Materialia2007 (56) :709-712.

美国研发出新型“金属玻璃” 篇7

这个科研小组早前曾在英国《自然》杂志上发表论文, 介绍研制“金属玻璃”的一种新方法。当时他们主要以金属锆来进行合成。但以锆为基础的“金属玻璃”密度相对较大, 为5.6～6.4g/cm3, 应用于航空航天领域仍然不够理想。

研究人员道格拉斯·霍夫曼介绍说, 他们尝试以金属钛为基础材料, 最终开发出密度更小的“金属玻璃”, 其密度控制在4.5～5g/cm3之间。与其他类型“金属玻璃”相比, 新型“金属玻璃”的韧性和延展性毫不逊色。

航空非金属材料——有机玻璃 篇8

有机玻璃是以聚甲基丙烯酸甲酯合成树脂为基本成分制成的透明塑料, 它是一种热塑性塑料。有机玻璃的特性包括:密度小;有一定的强度, 塑性和韧性较好, 碰撞或受震时不易碎裂;透光性好, 能透过91%-93%日光, 紫外光达73.5%。主要缺点是:硬度小, 易擦毛和划伤;易溶于有机溶剂;导热性小膨胀性大。

二、航空领域应用的有机玻璃

(一) 有机玻璃板

常用有机玻璃板现有三种型号: (1) 由聚甲基丙烯酸甲酯, 加入增塑剂 (邻苯二甲酸二丁酯) 制成。耐热性较低, 韧性好, 它的使用温度通常为-60℃-60℃; (2) 由聚甲基丙烯酸甲酯, 加入耐光剂 (水杨酸苯酯) 制成。加入耐光剂能提高耐老化, 耐紫外线的照射性能。主要特性:耐热性比更高, 比较硬脆。使用温度为-60℃-100℃左右; (3) 由聚甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸共聚物加入防光剂制成。耐热性较高, 强度较高, 更加硬脆, 使用温度-60℃-120℃左右。

(二) 定向有机玻璃

将有机玻璃加热后, 保持一定时间, 有机玻璃软化后作定向拉伸, 使高分子沿受力方向排列成有序状态, 冷却后即得定向有机玻璃, 抗拉强度大, 冲击韧性好, 抗银纹性高, 对缺口敏感性小。是近年来新兴飞机座舱玻璃的主要原料。

(三) 防弹玻璃

防弹玻璃也是用有机玻璃制成的。它是利用子弹从一个粘滞的固体媒介进入另一个固体媒介时, 动能损失最大的原理, 将几层有机玻璃用透明薄膜粘合起来, 为了使防弹玻璃表面有较高的耐磨性, 最外层采用了硅玻璃, 一般用于前风挡迎风面。

三、外界因素对有机玻璃性质的影响

(一) 温度对有机玻璃的影响

温度升高, 有机玻璃软化, 强度、硬度变小, 塑性增大。温度升高还会引起化学变化。温度到160℃以上时, 聚甲基丙烯酸甲酯将开始产生裂解, 分解出低分子物, 使有机玻璃表面鼓泡, 颜色变白, 这种现象称为“发雾”, 会导致透明度大大降低。温度达到300℃以上有机玻璃就完全分解变质。温度降低, 有机玻璃变硬, 塑性减小, 脆性增大, 承受大载荷易裂纹。当温度急剧变化时, 有机玻璃表面层与内层温度相差较大, 表面层与内层的膨胀程度相差更大, 从而将产生应力, 在表面形成银纹。银纹应力集中程度较小, 对有机玻璃的强度和冲击韧性的影响都较小, 但它会使有机玻璃产生折光, 影响透光率, 更重要的是银纹在受力状态下会发展成裂纹。

(二) 日光对有机玻璃的影响

日光能加速有机玻璃的氧化变质。有机玻璃中不可避免地夹杂有化学性质不够稳定的成分。日光中的紫外线, 能够加速有机玻璃内部不稳定成分与空气中的氧化合的过程。有机玻璃与空气中氧化合后, 将变黄、变脆, 影响透明度和机械性质。

(三) 溶剂对于有机玻璃的影响

外场维修工作中使用的许多有机溶剂都能侵蚀有机玻璃。有机玻璃遭受溶剂侵蚀后, 轻者出现“发雾”现象;重者使有机玻璃大量溶解, 会在有机玻璃表层产生银纹。

(四) 应力对有机玻璃的影响

航空有机玻璃上常有以下几种应力。一是成型应力:有机玻璃成型温度低时会产生成型应力。有机玻璃成型温度范围在105℃-150℃之间, 若结束成型时, 有机玻璃表面的温度不低于105℃, 其应力为10-20kg/cm2;若低于105℃成型, 有机玻璃表面产生的残余应力在100kg/cm2。二是加工应力:对有机玻璃进行机加工时, 会产生一定的机加工应力。三是装配应力:装配座舱盖时, 螺钉过紧或旋速不均匀也会产生装配应力。为此需用限力扳手进行装配。

四、有机玻璃的保养与维护

(一) 清洗

若无经过特殊处理或添加耐硬剂, 有机玻璃易磨损、刮伤。对一般灰尘处理, 可用毛掸子或清水冲洗再以软质布料擦拭。若表面有油污, 可用软性洗洁剂加水, 再以软质布料擦洗。

(二) 打蜡

有机玻璃产品随着使用时间增加表面难免会有污损, 要使其恢复光洁明亮, 可以使用液体抛光腊定期养护, 以软布沿一定线条均匀擦拭即可达到目的。

(三) 抛光

若产品被刮伤或表面磨损不很严重, 可以尝试使用抛光机装上布轮, 蘸专用液体抛光腊均匀打光即可改善。

摘要：有机玻璃又叫明胶玻璃、亚克力等, 由于它具有很好的透明性, 历来是飞机上的一种重要的结构材料。

关键词：有机玻璃,航空领域

参考文献

[1]曹立学.飞机维护基础 (第一版) .蓝天出版社.

超高比强度铝基块体金属玻璃面世 篇9

近日, 沈阳材料科学国家 (联合) 实验室王建强与美国约翰霍普金斯大学教授马恩合作, 通过熔体直接浇铸制备出单一非晶相的铝基块体材料。通过压缩实验获得了块体材料的断裂强度数据 (比强度可达3.3×105N·m/kg) , 并观察到了单一剪切带控制的形变与断裂机制。相关工作在国际上属首次报道并将发表在《材料快报》上。

20世纪80年代, 美国弗吉尼亚大学Poon研究组和日本东北大学Inoue研究组分别发现Al基合金可通过快速凝固技术形成非晶态结构。Al基非晶态合金及其部分结晶后形成的纳米复合薄带材料表现出超高的比强度 (5.2×105N·m/kg) 及良好的塑性, 被认为是极具应用前景的新一代超高强度轻质合金。然而, 与Pd、Mg、Zr、Fe等合金相比, Al基合金的玻璃形成能力较低, 无法通过熔体浇铸直接形成尺度大于1mm的块体材料。Al基金属玻璃块体材料的获得主要依赖于粉末固结的途径。探索具有高玻璃形成能力、通过熔体直接浇铸形成块体材料的合金体系始终是人们追求的目标。王建强研究组与马恩教授合作, 在Al基金属玻璃的结构和玻璃形成能力等方面进行了多年的研究探索。他们在Al-TM (过渡金属) -RE (稀土) 为基础的三元合金系中计算出两种分别以TM和RE作为溶质中心的原子团簇结构, 通过团簇致密堆垛结构的耦合进行了合金的成分设计, 在Al-Ni-Co-Y-La五元合金体系中获得了1mm直径的铝基金属玻璃棒材 (铝含量达86% (原子分数) ) 。这些工作对于铝基非晶态金属材料的应用具有重要的推进作用。该项研究工作获得了科技部“973”计划和国家自然科学基金的资助。