合金抗腐蝕性研究十分必要。研究鎳鈦合金抗腐蝕性的方法很多,電極極化實(shí)驗(yàn)又稱動(dòng)電位實(shí)驗(yàn)由于其快捷、高效、信息獲得量多,在研究中應(yīng)用也較多。口腔環(huán)境中存在著氯離子、氟離子、不同的氧濃度、菌斑及微生物等,對(duì)鎳鈦合金的抗腐蝕性有很大影響。近年來(lái),通過(guò)改變鎳鈦合金表面結(jié)構(gòu),獲得新的氧化層或者其他表面保護(hù)層的方法被用于改善。

鎳鈦合金的抗腐蝕性,達(dá)到了很好的效果,提高了鎳鈦合金的生物相容性。
一、利用動(dòng)電位實(shí)驗(yàn)檢測(cè)鎳鈦合金抗腐蝕性
動(dòng)電位實(shí)驗(yàn)是使作為電極的金屬絲發(fā)生點(diǎn)狀或縫隙腐蝕時(shí),腐蝕局限在金屬電極端的實(shí)驗(yàn)利用它可以觀察金屬合金發(fā)生點(diǎn)狀或縫隙腐蝕時(shí)的表面電流和電壓變化情況。根據(jù)電壓和電流變化曲線可以推斷腐蝕相關(guān)參數(shù)。有學(xué)者采用動(dòng)電位實(shí)驗(yàn)觀察和測(cè)量不同合金表面處理方法即機(jī)械拋光、電解法拋光、空氣中熱處理形成的草黃色氧化層、鹽浴中熱處理形成的藍(lán)色氧化層等處理后的金屬作為電極時(shí)發(fā)生點(diǎn)狀或縫隙腐蝕時(shí)的電壓和電流的變化情況,發(fā)現(xiàn)MP的鎳鈦合金活化電壓最低,按照鎳鈦合金活化電壓的高低依次為BO>CP>EP>SCO>MP,腐蝕電流密度和腐蝕速率依次為CP<SCO<EP<BO<MP。上述結(jié)果都說(shuō)明機(jī)械拋光組的抗腐蝕能力最差。然而鎳元素釋放量為EP=MP<CP=BO<SCO,說(shuō)明了應(yīng)用腐蝕電流密度和腐蝕速率來(lái)評(píng)價(jià)鎳鈦合金抗腐蝕能力與原子吸收光譜法所測(cè)鎳元素的釋放量之間并不一致。

樣品的抗腐蝕性也可用崩解電壓、再鈍化電壓和腐蝕電壓來(lái)表現(xiàn)。用崩解電壓和腐蝕電壓解釋材料的腐蝕抵抗力的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)有:當(dāng)電壓位于崩解電壓和腐蝕電壓間時(shí),惰性金屬保持靜態(tài)。當(dāng)電壓大于崩解電壓時(shí),金屬開(kāi)始遭受腐蝕,甚至有可能形成點(diǎn)腐蝕。當(dāng)再鈍化電壓小于腐蝕電壓時(shí),氧化層會(huì)被破壞,金屬絲將保持激活狀態(tài)并不斷形成點(diǎn)腐蝕。當(dāng)再鈍化電壓大于腐蝕電壓時(shí),金屬將有可能完全鈍化,如果鈍化過(guò)程是主要的,金屬絲點(diǎn)腐蝕的機(jī)會(huì)將很小。崩解電壓和再鈍化電壓的差值與金屬的點(diǎn)腐蝕抵抗力有關(guān),差值越小,金屬的抵抗力就越強(qiáng)。雖然應(yīng)用動(dòng)電位實(shí)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)鎳鈦合金絲的抗腐蝕性具有快捷、高效的特點(diǎn),然而實(shí)驗(yàn)結(jié)果與原子吸收光譜法所測(cè)的鎳元素釋放量存在著差異,這其中的原因有待進(jìn)一步探討。
二、電解質(zhì)對(duì)鎳鈦合金抗腐蝕性的影響

鎳鈦合金弓絲在口腔環(huán)境中的腐蝕受到多方面的影響,存在多種腐蝕方式,然而口腔環(huán)境中的電解質(zhì)對(duì)鎳鈦合金的腐蝕是基本的也是主要的腐蝕,運(yùn)用體外實(shí)驗(yàn)可以模仿這個(gè)過(guò)程。體外實(shí)驗(yàn)研究顯示,溶液的pH值、溫度、氯離子、氟離子、氧濃度等對(duì)鎳鈦合金的抗腐蝕性具有比較大的影響,特別是氟離子能顯著影響鎳鈦合金的抗腐蝕性。學(xué)者們采用人工唾液浸泡實(shí)驗(yàn)研究鎳鈦弓絲的鎳元素釋放,發(fā)現(xiàn)pH值是影響鎳元素釋放的重要因素,pH值越小,鎳的釋放量越大。有學(xué)者采用酸性含氟溶液的浸泡實(shí)驗(yàn)研究pH值和溫度對(duì)正畸鎳鈦弓絲的腐蝕影響,發(fā)現(xiàn)pH值為3.5時(shí),溶液溫度60℃組的鎳鈦弓絲的鎳元素釋放最多,弓絲表面發(fā)生了明顯的腐蝕。當(dāng)溶液的pH值為6時(shí),鎳元素的釋放量與溫度沒(méi)有明顯相關(guān)性。當(dāng)溶液溫度為5℃時(shí),弓絲表面出現(xiàn)較小的腐蝕現(xiàn)象,與pH值沒(méi)有明顯的相關(guān)性。這說(shuō)明只有在合適的溫度和pH值環(huán)境條件下鎳鈦合金才會(huì)發(fā)生比較明顯的腐蝕,而口腔具有合適的溫度,當(dāng)菌斑黏附于合金表面耗糖產(chǎn)酸時(shí)又可以提供合適的pH值環(huán)境,使得鎳鈦合金在口腔中的腐蝕不容忽視。氟離子對(duì)鈦和鈦合金的保護(hù)性氧化層具有侵襲性,可以降解鈦和鈦合金表面的保護(hù)性氧化層。氟離子與TiO反應(yīng)形成TiOF2,削弱并破壞了表面鈦氧化層的抗腐蝕能力,引起鈦和鈦合金表面的點(diǎn)狀和縫隙腐蝕。電化學(xué)研究也表明,介質(zhì)中含有氟離子時(shí)鈦和鈦合金的抗腐蝕性將會(huì)受到?jīng)_擊,溶液中添加氟時(shí)降低了鈦的激活電壓,將加速鈦和鈦合金的腐蝕。
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