常用钛种植体表面纳米化方法

常用钛种植体表面纳米化方法

钛种植体表面纳米化是指采用特殊技术在材料表面形成纳米尺寸的结构，如纳米颗粒、纳米纤维、纳米孔或者由纳米晶体构成的膜等。表面纳米化需要在原子水平上处理物质，其制备方式也较多，下面主要介绍一下目前常用的钛种植体表面纳米化技术(见表1)。

（1）纳米颗粒紧压法：纳米颗粒紧压法属于物理改性技术，是指在室温高压下使用压力容器将预成的纳米颗粒结合到基底材料上。纳米颗粒紧压法可以保留基底材料表面的化学成分和特性，而只改变其表面形貌、粗糙度等物理性质。Webster 等[2]在室温下使用10GPa 的压力处理5 分钟分别将的Ti 微米级（>10.5μm）、纳米级（0.5-2.4μm）颗粒结合到基材上，最后在扫描电镜下观察基底材料表面密布着颗粒，AFM 结果显示纳米颗粒表面粗糙度远大于微米颗粒。

（2）离子束沉积技术：离子束沉积技术（IonBeam Assisted Deposition，IBAD）是利用等离子枪产生直流电弧将涂层材料加热熔融后用高速气流喷射到金属表面形成涂层，通常使用钛浆或羟基磷灰石进行喷涂沉积。Coelho PG 等[3] 应用离子束沉积技术在种植体表面形成了纳米晶体组成的薄膜，提升了表面的微观粗糙度。离子束沉积技术制备纳米形貌的工艺较为成熟，已经被用于商业种植体材料表面形貌的制备，例如Bicon 种植体的表面纳米处理就采用此技术(Nanotite, Bicon Inc., Boston, MA)，利用IBAD 在表面形成一层羟基磷灰石纳米沉积层。

（3）表面化学处理：表面化学处理是目前的口腔种植体表面改性研究的热点，是指利用酸或碱处理基材表面得到纳米形貌。张波等[4] 把纯钛在60℃恒温NaOH 溶液中浸泡24 小时，在表面形成多孔网状钛酸钠凝胶，然后在600℃热处理后，凝胶层晶体化，得到100nm 厚的金红石型的TiO2 膜。但该方法获得的TiO2 涂层较薄，存在结合强度低的缺点。Wang 等[5] 使用H2O2/HCl 酸蚀纯钛在表面形成了无定形态的纳米膜结构，并且发现膜的厚度与时间基本呈线性关系。

（4）阳极氧化及微弧氧化：阳极氧化法是将钛金属试件作为阳极，铜、石墨等作为阴极，置于相应电解液(如硫酸、磷酸、草酸等) 中，在特定条件和外加电流作用下，进行电解，使其表面形成氧化物薄膜，其成本低廉，效果明确。李荐等[6] 在20V 电压下使用0.24wt%HF 溶液作为电解液阳极氧化1 小时，在材料表面制成孔径100～110nm 的管状结构，稳定性良好。微弧氧化法是由阳极氧化改良而来，它采用较高的工作电压，将工作区域由普通的阳极氧化法区域引入到高压放电区域，可以得到厚度均匀的氧化膜，并且微弧氧化的操作时间约3~5min，较阳极氧化节省工作时间。马楚凡等[7] 采用微弧氧化技术处理纯钛试件，得到了

内层致密、外层多孔的TiO2 陶瓷膜，膜层的晶粒尺寸为纳米级，材料的耐磨性、耐腐蚀性都得到相应提高。

（5）溶胶-凝胶转化沉积技术：溶胶-凝胶转化沉积法是采用胶体化学原理实现基材表面纳米化改性或获得基材表面纳米薄膜，其主要过程是将溶胶液涂抹在钛基上凝胶化形成凝胶膜，再经烧结形成纳米级涂层。贺刚等[8] 采用溶胶凝胶法在纯钛表面构建纳米级TiO2 涂层，

并采用不同温度烧结，发现在500℃烧结得到最佳的TiO2 膜，高倍电镜下发现该膜由很多

树枝状相互交联成网络的纳米晶体构成。沉积技术的主要缺点是沉积层的脱落以及脱落物的毒性问题。Gutwein 和Webster [9] 研究了沉积物颗粒大小与细胞的活性及增殖能力的关系，纳米级颗粒比微米级颗粒对细胞活性和增殖的负面影响更小。

（6）分子自组装技术：分子自组装技术是通过非共价键力使分子自发结合到特异性的基材上，分子链的末端组最终暴露最终界面上[10]。这个暴露的功能性末端组可以组装上具有成骨诱导作用或者细胞粘附诱导功能的分子，以达到不同的功能要求。Germanier Y 等[11] 在酸蚀喷砂处理过的种植体表面沉积上PEG 膜，然后将RGD 肽序列通过自组装技术结合于其上，在种植体表面形成纳米凸起，并加强了其生物学性能。

2 纳米化钛种植体表面的生物学性能

种植体在机体内接触的界面，如基膜的突触，骨组织有机胶原等都是纳米级结构。细胞粘附在材料表面时，首先由细胞粘附蛋白吸附于材料表面，它与细胞膜的整合素受体结合后能介导细胞的粘附[12]，然后才能进行分化和增殖[13]。学者们尝试种植体表面纳米化，希望能

模仿天然骨组织的各个成分的形貌，使机体对种植体的反应更接近对天然骨组织的生理反应。（1）仿生矿化：仿生矿化类似于人体环境中骨组织沉积过程，可以反应骨组织中的磷灰石种植体对钙磷等物质。张波等[4] 采用碱热处理制得纳米晶粒TiO2 膜，在模拟体液（SBF）中浸泡2 天后，发现碱热处理组表面大量沉积物，XRD 结果显示其成分是羟基磷灰石，而碱处理组表面几乎没有沉积物。表面纳米化后种植体的表面形成粗糙的微观结构，具有更高的表面能，更容易提供吸附溶液中Ca2+的位点，形成结晶核心。电镜观察结果显示，浸泡12 小时后磷灰石首先在材料表面纳米膜的微裂缝中沉积，再通过晶体长大扩散到整个表面。（2）促进蛋白粘附：种植体材料表面纳米化在导致表面微观粗糙度增加的同时，也形成特定的纳米几何形貌。材料表面粗糙度大幅度的增加为蛋白提供更多结合位点，促进蛋白粘附。Rechendorff等[14] 对比了不同粗糙度的纳米形貌上纤维蛋白原的吸附情况，发现随着表面

粗糙度的增加，材料表面积增加了约20%，相应的纤维蛋白原饱和吸附值增加了大约70%。纳米化所形成的特定纳米几何形貌则可从蛋白的运动能力、吸附部位等方面影响蛋白的粘附。

Galli 等[15,16] 在原子力显微镜下用局部阳极氧化技术在钛表面制备了与蛋白尺寸相似的

纳米凹槽，发现F-肌动蛋白易于沿着高度1-2nm 的纳米凹槽吸附；Denis 等人[17] 将通过分子自组装技术得到纳米凸起结构，发现胶原蛋白在这种表面的吸附量改变不大，但是吸附层的形貌却不相同，这说明蛋白更容易于吸附在某些位点。

（3）促进成骨细胞粘附：纳米形貌会直接的影响成骨细胞的粘附。陶凤娟等[18] 对材料

表面塑性变形纳米化后与MC3T3 细胞共同培养后发现，3小时后未处理纯钛表面细胞呈球状，而纳米化钛板表面细胞呈扁平状，铺展充分并长入纳米空隙内；细胞粘附计数结果也显示纳米钛板组明显高于未处理组。也有学者认为，纳米形貌对细胞粘附的影响不是其单独作用的结果。Lim 等[19] 对比了在不同尺寸的纳米形貌（11-85nm）上的成骨细胞粘附情况后认为，纳米形貌以及基底表面形貌特征与表面化学的综合因素才是对成骨细胞粘附产生了积极影响的原因。

（4）促进成骨细胞功能：表面纳米形貌对成骨细胞的成骨活性也有一定影响。Webster 等[20] 采用颗粒紧压技术将纳米（32 nm）和微米（2.12μm）颗粒结合到基材上，然后与成骨细胞共培养21 和28 天后，纳米材料上形成的细胞层中碱性磷酸酶的合成和钙含量增加。Isa 等[21] 比较了在亲水性微米和纳米级形貌表面腭间质细胞的分化情况。发现在这两种表面上，间质细胞都出现成骨分化，但是，Runx2 表达只在纳米表面有所增加，此外，其他

与成骨分化相关基因的表达，如BSP、OPN、OCN 也发生了上调。

种植体骨结合过程涉及多种细胞和生物分子，骨结合形成的快慢和质量取决于细胞对种植体的反应。种植体表面形貌是影响细胞行为的关键因素之一。种植体表面形貌根据尺寸大小可分为宏观的、微米级、纳米级和微纳米复合形貌。大量研究显示微米形貌有利于种植体初期骨结合[37, 38]。微米级形貌的喷砂酸蚀、微弧氧化和钛酸钙种植体表面形貌设计已作为产品应用于临床[39, 40]，且相关的临床研究显示该种植体能够诱导更快更好的骨结合，取得了较好的临床效果[41, 42]。目前主要有三个理论解释微米级表面形貌促进骨结合的现象：一是微米级形貌增加了骨接触面积；二是微米形貌能够提高种植体与骨组织之间的机械嵌合；三是Hansson和Norton提出的生物力学理论，该理论认为骨细胞为生理刺激感受器[43]，材料表面机械力学刺激通过信号通路系统传递到细胞内部，调节骨细胞行为。虽然微米形貌具有较好的生物活性，但是目前普遍认为它们直接调控种植体周围组织细胞的能力有限。

近年来研究发现，当材料表面粗糙尺寸在原子水平（1-100纳米），即纳米形貌时，该形貌

相比宏观和微米形貌而言能够直接调控细胞对材料的反应。众多的研究提示，纳米结构的生

物材料更接近天然骨组织形貌和化学特性，因此可能为骨组织的再生提供更加理想的生长支持环境[30]。学者们制备出纳米晶[44]、纳米羟基磷灰石[45]、电纺纳米纤维丝绸[46]和钛表面纳米结构[47, 48]，并且通过生物学实验发现细胞能够非常敏感的感知这些纳米级形貌，纳米结构能更好的诱导成骨细胞和BMSCs的碱性磷酸酶（ALP）活性、骨形成能力和细胞外骨基质矿化能力等多种生物学功能。但是，对于细胞是如何感知材料形貌并做出相应的生物学反应的机制，目前尚处于初步研究的阶段。

细胞与材料表面相互作用过程中存在复杂的分子调控机制。材料暴露在体内或是体外培养环境中不到1 秒钟，体液或是培养液中蛋白就会选择性地吸附到材料表面形成细胞外基质蛋白层（extracellular matrix，ECM）。继而，体内纤维蛋白血凝块、血细胞、间充质干细胞或体外培养的成骨细胞会粘附聚集在ECM 表面，然后逐渐分化成熟，形成类骨质和最终的矿化成熟的骨组织。ECM 主要含有纤连蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白等成分。材料表面的多种性质，比如化学成分、表面能、表面张力、润湿性、表面粗糙度、结晶度、表面电荷、特性尺寸（微米级/纳米级）、弹性及其他机械性能，都会影响ECM 中蛋白吸附的种类、折叠和功能团表型，进而影响了细胞对材料的感知和反应。ECM 除了作为结构蛋白提供细胞一个空间生长支架，还能够将材料的表面信息通过它内部蛋白的组成和构象的变化传递给细胞。成骨细胞与ECM 之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用主要经胞膜表面的整合素受体介导。整合素是成骨细胞内外信息交流的桥梁，起到连接细胞外基质环境和细胞内信号传导纽带的作用，其表达水平和活性可随细胞功能状态发生改变。

整合素（integrin）为细胞黏附分子家族的重要成员之一，主要介导细胞与ECM之间的相互粘附，并介导细胞与ECM 之间的双向信号传导[49]。整合素是细胞膜表面的一组跨膜糖蛋白，由16 种 和9 种 亚基经非共价键连接构成异源二聚体。整合素受体胞外段与ECM 中配体（如RGD 多肽片段）结合后聚集成簇形成细胞粘附位点，与细胞外基质中的粘连蛋白形成粘着斑（focal adhesion，FA），将细胞与细胞外基质进行连接。整合素胞内段会募集一系列相关的结构蛋白（包括 ɑ-辅肌动蛋白（ɑ-actin）、纽蛋白（vinculin）、踝蛋白（talin）、张力蛋白（tensin）、及吻蛋白（paxillin）等）和蛋白激酶（如粘着斑激（FAK）、Shc、Cas 和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）等），并通过这些蛋白和蛋白酶与细胞骨架系统相连[50]。整合素与其胞内段结合的蛋白激酶根据ECM 的构象和成分激活多条胞内信号途经，共同将细胞外环境的信号传递给细胞骨架蛋白（如F-actin，vinculin 等），使得细胞骨架重组，并最终将外界刺激传递进入细胞核，调控与细胞的伸展、增殖、功能分化等行为相关的基因转录和表达[51]。

金属材料表面纳米化的研究现状

金属材料表面纳米化的研究现状*中科院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室刘刚雍兴平卢柯 摘 要：概述金属材料表面纳米化研究的现状，包括表面纳米化的基本原理、制备方法、结构特征和功能特性，并对表面纳米化研究的发展进行展望。　 关键词：金属材料 表面纳米化 结构 性能　 中图分类号：ＴG17; TB33 文献标识码：A 文章编号：1007–9289(2001)03–0001–05 １　引 言　 材料的组织结构直接影响着材料的使用性能，为了满足工作环境对材料的特殊需求，人们提出了多种表面改性技术，如喷丸、电镀、喷涂、气相沉积(PVD、CVD)、激光处理和表面化学处理等，这些技术通过材料表面组织结构的改善极大地提高了材料的服役行为，因此已在工业上取得了广泛的应用。随着纳米材料与纳米技术研究的不断深入，如何将表面改性技术与纳米技术相结合、以开发利用纳米材料的优异性能有待于进一步探索。 在过去的20年，纳米材料和纳米技术的研究异常活跃，这主要是由于纳米材料具有独特的结构和优异的性能[1,2]，对纳米材料的研究不但进一步深化了人们对固体材料本质结构特征的认识，也为新一代高性能材料的设计、开发提供了材料和技术基础。迄今为止，人们提出了多种纳米材料制备方法，如金属蒸发冷凝－原位冷压成型法、非晶晶化法、机械研磨法和强烈塑性变形法等[3~7]。但是，由于制备工艺复杂、生产成本高和材料外形、尺寸有限，内部存在界面污染、孔隙类缺陷多等因素的制约，现有的制备技术至今尚未能在三维块状金属材料上取得实际应用。 众所周知，大多数材料的失稳始于其表面，因此只要在材料的表面制备出一定厚度的纳米结构表层，即实现表面纳米化[8]，就能够通过表面组织和性能的优化提高材料的整体力学性能和环境服役行为。与其它纳米材料制备方法不同的是，表面纳米化采用常规表面处理技术或对表面处理技术进行改进即可实现。此外，表面纳米化材料的组织沿厚度方向呈梯度变化，这些技术在工业上应用 基金项目：国家自然科学基金项目(50071061);中国科学院创新基金重大项目 作者简介：刘钢男 (1963－) 副研究员博士 收稿日期：2001–08–16 并不存在明显的障碍；在使用过程中不会发生剥层和分离。因此，这种新材料有着开发应用的潜力。 最近，表面纳米化已引起国际同行的广泛关注，被认为是今后几年内纳米材料研究领域最有可能取得实际应用的技术之一。本文将表面纳米化研究的现状进行综述，包括表面纳米化的基本原理、制备方法、结构特征和功能特性，并对表面纳米化研究的发展进行展望。 ２ 表面纳米化的基本原理与制备方法　 在块状粗晶材料上获得纳米结构表层有3种基本方式[8]：表面涂层或沉积、表面自身纳米化和混合方式，如图1所示，以下分别作以介绍。 图1 表面纳米化的3种基本方式 Fig.1 Schematic illustration of three types of surface nanocrystallization (a) surface coating or deposion(b) surface self-nanocrystallization (c) hybrid surface nanocrystallization 2.1 表面涂层或沉积 首先制备出具有纳米尺度的颗粒，再将这些颗粒固结在材料的表面，在材料上形成一个与基体化学成分相同(或不同)的纳米结构表层。这种材料的主要特征是：纳米结构表层内的晶粒大小比较均匀，表层与基体之间存在着明显的界面，材料的外形尺寸与处理前相比有所增加，图1(a)。 许多常规表面涂层和沉积技术都具有开发、应用的潜力，如PVD、CVD、溅射、电镀和电解沉积表面涂层或沉积 (b) 表面自身纳米化 (c)

牙科种植体(系统)注册技术审查指导原则(2016年修订版)

附件1 牙科种植体（系统）注册技术审查指导原则（2016年修订版） 一、前言 本指导原则旨在指导注册申请人对牙科种植体(系统)的产品注册申报资料的准备及撰写，同时也为技术审评部门审评注册申报资料提供参考。 本指导原则是对牙科种植体(系统)的一般要求，申请人应当依据具体产品特性确定其中内容是否适用，若不适用，需具体阐述理由及相应的科学依据，并依据产品的具体特性对注册申报资料的内容进行充实和细化。 本指导原则是对申请人和审查人员的指导性文件，不涉及注册审批等行政事项，亦不作为法规强制执行，如有能满足相关法规要求的其他方法，也可以采用，但应提供详细的研究资料和验证资料。应当在遵循相关法规的前提下使用本指导原则。 本指导原则是在现行法规和标准体系以及当前认知水平下制定的，随着法规、标准体系的不断完善和科学技术的不断发展，本指导原则相关内容也将适时进行调整。 本指导原则是原国家食品药品监督管理局2011年发布的《牙科种植体（系统）产品注册技术审查指导原则》的修订版。 本次修订按新法规的要求调整了原指导原则的顺序和条目，没有对技术要求部分进行实质性修改；在临床试验部分增加了临床评价要求路径；增加了产品注册单元划分原则等内容。 二、范围 本指导原则适用于经外科手术后保留于口腔内的牙科种植体（系统）（不适用于刃状穿骨植入体）。 三、注册申报资料要求 （一）综述资料

1.概述 （1）申报产品管理类别： Ⅲ类。 （2）分类编码：6863 （3）产品名称： 根据《医疗器械通用名称命名规则》命名，并详细说明确定依据。 2.产品描述 注册申报资料应当侧重阐述产品的设计原理、加工工艺、材料的特性、表面处理等关键问题。 产品描述应当包含器械性能参数及要求的完整讨论，并附该器械详细的、带标示的设计图纸。应当对器械性能参数、预期用途、竞争优势（和同类产品比较）进行讨论，应当有器械特性的详细描述。器械特性应当包括形状、几何尺寸及公差、抗旋转性能（如种植体外部/内部六角特性）、种植体轴向平面 特性（如种植体表面凸凹、螺距、螺纹、种植体轴向抗旋转沟槽）等。对这些特征的充分研究和讨论，有助于解决已确认的器械风险及其他附加风险。 3.注册单元及型号规格 （1）注册单元划分原则为： ①不同材质的种植体应划分为不同的注册单元。 ②不同结构的种植体应划分为不同的注册单元。 ③不同表面处理方式的种植体应划分为不同的注册单元。 ④种植体和基台应按不同注册申报单元申报。 （2）规格型号的划分

种植体排名种植体品牌大全

随着种植牙技术的不断发展和被医患者广泛的认可，种植牙技术也早已突破了单一化的水平，呈现多元化发展。目前，全球约有300种种植牙系统，面对众多种类你是否迷惑？ 怎样的种植体才适合你？这里先介绍临床上最常见的六大种植体系统，简要特点对比如下： 1、Nobel Biocare（瑞典诺贝尔种植体） 国际领先 品牌优势：超过40年的临床应用，历史悠久，世界级口碑 快速种牙：旗下的Nobel Active系列，为即刻种植、即刻负重的设计典范 微创舒适：微创手术模式，手术轻松，术后反应小 2、 ICX（德国种植体） 精工杰作 安全坚固：ICX-templant?采用四级冷作钛变体，生物相容性和力学性能优异 经典荟萃：设计体现了平台转换、超亲水性表面特性，仿生式螺纹等当代种植体的关键理念，成功率达到99.27% 适用广泛：完善的种植体系，满足各种骨质条件的种植修复 3、ITI（瑞士种植体） 国际牙种植联盟推荐 简单精准：按照“手术导板”制作的义齿种植体和修复体将完全符合口腔比例，使手术时间短，且更精准安全 微创可视：电脑自动化处理口腔三维CT数据，制作出可视化的“手术导板”后，医生和患者均可预先看到精确的手术模型和种植效果，方便术前沟通，无异议即可进行一次无切口、不翻瓣、无缝合的微创手术，治疗过程无不适感，不影响日常生活和工作 适用广泛：全口或半口缺牙、缺牙的后方没有真牙、前牙脱落等 4、DENTIS（韩国种植体） 媲美欧美，奥齿泰登特司植体都是很优秀植体品牌 性价比高：具备当今植体的先进理念，Superline将根型植体的优点体现得淋漓尽致，品质卓越 安全稳定：成熟的表面处理，生物相容性好，性能稳定 即刻首选：宽颈、三重锥度和螺纹的设计，具有杰出的初期稳定性，4~6颗种植体即可实现全口修复 5、Cortex（以色列种植体） 国际认可 即刻种植：Dyamix及Saturn均有优良的初期稳定性，疗程短，手术次数少 简单快捷：创新的设计，独特的一体化包装，操作简便 6、BICON（美国种植体） 最佳外观 即刻种植：采用国际领先的"数字全息即刻种植牙技术"，革命性改变了21世纪的口腔种植系统 最佳外观：种植过程安全、快速、精准，能促进牙龈健康，尤其适用于那些希望获得最佳外观效果的植牙患者

表面纳米化对金属材料耐磨性的影响

东华大学研究生课程论文封面 教师填写： 得分任课教师签名 学生填写： 姓名学号 专业导师 课程名称 任课教师课程学分 上课时间20 至20 学年第学期星期 递交时间年月日 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的课程论文，是本人独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名：

表面纳米化对金属材料耐磨性的影响 摘要：材料的磨损起源于表面,金属材料的摩擦磨损性能与表面结构密切相关。利 用表面纳米化技术可以在金属材料的表面制备出一定厚度的纳米结构表层,从而大 大提高金属的耐磨性。结合国内外学者的研究报道,综述了表面纳米化在金属耐磨 性方面的影响,讨论了表面纳米化方法与机理以及表面纳米化影响耐磨性的因素, 简述了应用表面纳米化技术改善各种金属材料耐磨性的研究和实用成果,最后进行 了总结和展望。 关键词：表面纳米化；金属材料；耐磨性 Influence of Surface Nanocrystallization on Wear Resistance of Metallic Materials Abstract:Wearing stems from surface of material, the friction and wear properties of metallic materials are closely related to their surface structure. Nanostructured layer with a certain thickness can be produced by means of surface nanocrystallization technology on surface of metallic materials to enhance their wear resistance distinctly. With the research work of scholars, an overview of the influence of surface nanocrystallization on wear resistance of metallic materials is given. The methods, principle and factors influencing wear property of surface nanocrystallization are dis2 cussed, the research achievements and applying results are illustrated, and the summary and prospect are presented at last. Key words: surface nanocrystallization; metallic materials; wear resistance 1、引言 结构材料中许多失效(如磨损、疲劳等)均与材料表面结构和性能密切相关。在大多数服役环境下，材料的失稳多始于表面，如果能在材料上制备出一定厚度的纳米结构表层，就可以通过表面组织和性能的优化来提高材料的整体性能和服役行为[1]。基于此，20世纪末中科院金属所卢柯研究组提出了“表面纳米化”(Surface nanocrystallization)的概念，该项技术既

各品牌种植体的介绍

各品牌种植体的介绍 目前国内口腔市场的种植体虽多，大多为韩国品牌，他们主要以模仿欧洲种植体为主，理念虽然有但是毕竟工业制造发展时间短，有些工艺上只能接近欧洲品质，他们也拿不出科学分析报告来证明自己，存留率不高，不过韩国品牌推广营销做的好，国内医生也很多习惯用他们的工具，不过前景不乐观，现在已经越来越多德国欧洲品牌进入中国。 德国ICX的核心人员都曾作为诺贝尔的核心技术研究人员，掌握各大种植体制造工艺的精髓，结合世界三大种植体领导产品的优点，融入创新的理念，以德国精湛工艺创造了ICX 种植体，媲美士卓曼、诺贝尔的品质，并有着价格上的优势，有三十多个国家地区的临床经验，现已在亚太地区登录，并格外注重中国市场发展。 鉴别种植体的好坏主要在于判断种植体表面处理，材质以及内部构造 1、表面处理 “士桌曼”的表面处理技术被公认为最好的，ICX的表面处理跟他的bone level系列一样，S.L.A大颗粒喷砂加酸蚀。实验证明我们ICX的表面处理工艺媲美士桌曼，而耐疲劳强度比士桌曼还高。 ICX-templant?Straumann?Bone Level以及其他13个种植体品牌的耐疲劳强度测试结果： 诺贝尔的TiUnite钛易耐表面处理，则为105.1（注：测试结果越小越好）目前市场上的种植体大多还是以单纯喷砂为主，包括奥齿泰。个别品牌，例如韩国登腾是S.L.A，他们的数据检测无法跟ICX和士桌曼相比。 良好的亲水性是骨结合的重要因素，能够缩短愈合周期，提高种植初期的稳定性，同时

更适合即刻负重和早期负重登手术方式。 水接触角检测 测量方式和误差：取中间值，误差不超过3° 液体大小：1μ 测量仪器：OCA15plus 测量日期：20.5.2011 根据测试结果显示，ICX和士桌曼表面水接触角最小，具有优良的亲水性 2、材质 与人体相溶最好的金属为纯钛，但由于钛的物理强度不够。一般市面上采用的都是钛合金。ICX采用的是冷作钛变体，即纯钛经过冷作加工，增加物理强度。选材和工艺与诺贝尔是一样的，而诺贝尔是以其材质加工工艺“钛易耐”TiUnite，即冷作钛变体。而费亚丹，Astra，士桌曼都是采用钛2级的，物理强度没ICX好。 3、内部结构 1、Astra Tech来自瑞典的种植体，其名气跟士桌曼，诺贝尔并列为世界五大种植体。其优 点在于内部构造不但精密，而且独特的内部结构设计，尤其是其11°内锥机构，经过无数的临床检验报告证明，内锥结构有利于种植体的稳定性，此特点ICX同样具备。ICX 深层次锥形封闭架构，植体和基台紧密的密封嵌合，微间隙度仅为0.40μm，有效阻止微动和微漏。 ICX-templant表面扫描电镜分析

金属表面纳米化

表面自身纳米化及其研究进展 摘要：金属材料表面自身纳米化，即在材料自身表面形成具有纳米结构的表面层。纳米结构表层与基体之问没有明砬的界面，处理前后材料的外形尺寸基本没变，一方面克服了目前三维大尺寸纳米晶体材料制备的技术困难，另一方面又将纳米晶体材料的优异性能与传统金属材料相结合。 关键词：表面自身纳米化；性能；应用 前言 很多丁程上的应用只需要改善材料的表面性能．就可以提高整个材料的综合服役性能和使用寿命，因为材料的失效一般源于材料的表面，如材料的疲劳、磨蚀疲劳、腐蚀、摩擦磨损等。另外，为了改进一些常见的材料加丁工艺，如材料的表面渗氮、渗铬，异种金属材料的固态扩散焊接等，迫切需要改善材料的表面性能。显然，把纳米技术与表面改性技术相结合。实现材料的表面纳米化。将是一个非常有潜力的领域。近年来，徐滨士等【1-2】提出纳米表面工程的概念。为材料表面改性开创了新的途径。 表面纳米化处理是近几年表面强化方法研究的热点之一。这种技术将纳米晶体材料的优异性能与传统工程金属材料相结合，在工业应用上具有广阔的应用前景。众所周知，工程结构材料的失效多始于表面，而且材料的疲劳、腐蚀、磨损对材料的表面结构和性能很敏感。因此，表面组织和性能的优化就成为提高材料整体性能和服役行为的有效途径。1999年，h等?提出了金属材料表面自身纳米化(Suface

Self-Nanocrystallization，SNC)的概念，即在材料自身表面形成具有纳米结构的表面层。纳米结构表层与基体之间没有明显的界面，处理前后材料的外形尺寸基本不变。这种表面自身纳米化技术，一方面克服了目前三维大尺寸纳米晶体材料制备的技术困难，另一方面又将纳米材料的优异性能应用到了传统工程材料的表面改性技术中。因此，这种新材料新技术具有很大的工业应用价值。目前，表面纳米化的研究主要集中于机械加工的方法。本文将简要介绍表面自身纳米化处理的技术特点以及对疲劳、腐蚀、磨损等性能的影响。 2 表面纳米化的基本原理与制备方法 在块状粗晶材料上获得纳米结构表层有3种基本方式[8] 表面涂层或沉积，表面自身纳米化和混合方式。 表面涂层或沉积，首先制备出具有纳米尺度的颗粒再将这些颗粒固结在材料的表面在材料上形成一个与基体化学成分相同(或不同)的纳米结构表层。这种材料的主要特征是纳米结构表层内的晶粒大小比较均匀表层与基体之间存在着明显的界面材料的外形尺寸与处理前相比有所增加。 表面自身纳米化，对于多晶材料采用非平衡处理方法增加材料表面的自由能使粗晶组织逐渐细化至纳米量级这种材料的主要特征是晶粒尺寸沿厚度方向逐渐增大纳米结构表层与基体之间不存在界面与处理前相比材料的外形尺寸基本不变。表面自身纳米化技术与表面自身纳米化材料有很多独特之处：首先，表面自身纳米化采用常规的表面处理方法(或者对常规的处理方法进行略微的改造)即可实现，在

口腔种植体选择原则

浅谈口腔种植体选择 目前国内口腔种植市场十分热门，大到公立医院，小到口腔诊所，已经非常普遍。市面上口腔种植体琳琅满目、品种繁多，品牌多达上百种。如何挑选一款合适的种植体，对我们提出了考验，我们该如何选择呢？ 我们首先来谈一谈一款种植体系统，主要包含哪些组成部分以及产品要点：组成包括 1. 种植体 2. 成品基台 3. 愈合基台（牙龈成形器） 4. 取模杆 5. 替代体 6. 相关配件。产品特点包括 1. 表面处理 2. 形态 3. 螺纹 4. 连接方式 5. 修复方式 一、种植体 ①种植体表面处理方式：直接影响到种植体与牙槽骨之间的骨结合效果，前沿的表面处理技术包括：SLA+钙离子、SLA（喷砂酸蚀）、 RBM阳极处理、羟基磷灰石涂层等。目前世界公认的表面处理方式 时SLA技术。 ②种植体形态：种植体形态经历了很长一段时间沉淀，最终留下来的、临床最常用的有锥状、柱状以及锥状与柱状相结合三种形态，临床表现都比较稳定，很难说清到底哪种好，国内专家也各执一词。但是目前更倾向于锥形。另外，种植体形态还分细长型、短粗型、加长型等。 ③种植体螺纹形态：如果说，好的表面处理方式可以加速骨结合效率，那么好的螺纹形态可以提供稳定的生长空间。在直径相同的情况下，螺纹的深浅会影响接触面积，螺纹越深则接触面积越大。真对不同骨类型，选择相应的深度的种植体，医生临床经验很重要，骨质松就选深螺纹，骨质硬就选常规螺纹。此外，植体底部的锥形自攻性螺纹设计便于植入。

④种植体与基台连接方式：分为内连接和外连接。外连接技术在国内基本被淘汰。优质的种植体连接方式会结合平台转移技术，植体颈部会向内缩窄并设计有约0.5mm高度的光滑颈圈，防止微生物堆积及骨头附着。 ⑤种植体修复方式：主要分为单冠、桥体、铸造、LOCATORCAD/CAM 等。 一款好的种植体会满足市面上大众的各种需求，挑选时需要询问厂家是否可以满足上述产品特点以及修复要求，配件是否能及时供应。 二、愈合基台、取模杆、替代体（各系统大同小异） 举例： 美格真EZ PLUS中植系统 1. 愈合基台规格，直径有 4（紫色）、 5、 6（银白色）三种，穿龈高度有 3、 5、 7 三种。可以通过颜色来区分。 ①直径3.3 植体：选择紫色，直径4，穿龈高度根据实际牙龈高度而定，安装后确保愈合基台高于牙龈，一般选择穿龈 5，前牙选小直径，后牙选大直径。 ②直径 4.0-4.5-5.0 植体：选择银白色，直径 5、 6，穿龈高度根据实际牙龈高度而定，安装后确保愈合基台高于牙龈，一般选择高度 5 2. 取模杆规格：分为开窗取模杆和闭窗取模杆。直径有3、 4 两种， 3.3 植体对应直径 3 取模杆， 4.0-4.5- 5.0植体对应直径 4 取模杆。一般首选开窗取模杆，开口度不足时选用闭窗取模杆。 3. 替代体规格：3.3 植体对应直径3 替代体， 4.0-4.5- 5.0 植体对应直径 4 替代体。

钛种植体表面处理方法

钛种植体表面处理方法 1.表面加成法运用等离子喷涂技术，将材料增加到种植体表面的方法，称为表面加成法。等离子喷涂是利用等离子枪产生直流电弧将材料加热熔融后高速喷射到金属表面 而形成涂层。下面主要介绍钛浆涂层（titanium plasma sprayed，TPs）和羟基磷灰石 涂层（hydroxyapatite sprayed，HAp）两种表面处理方法。 （1）钛浆涂层表面处理：TPS处理方法也称为钛浆喷涂或钛浆等离子喷涂涂层。它 是以15000℃左右的高温气体、600m/s的速度，将部分熔融状态下直径0.05～0.1mm 的钛浆噴射到种植体表面，在融合固化后形成0.04-0.05mm厚度的钛浆喷涂层。即在 高温下，将熔融状态的钛金属液滴快速喷射于种植体表面并附着其上，形成疏松粗糙 的表面。在电镜下，该涂层呈圆形或不规则的微孔，并互相贯通。 1）优点： TPS处理后，相比光滑表面，种植体表面积可以增加6倍，负重能力提高25％-30％，疏松粗糙的表面结构在三维空间上相互联系，增强骨的黏附性和骨结合 能力，有利于促进骨生成，使种植体能更快地获得初期稳定性，从而可以适当减少种 植体的长度。 2）缺点：TPS表面有时会出现粗糙度不均匀的现象，具体表现在有的部位过于粗糙，有的部位仍是光滑面，由此对种植体-骨结合和初始稳定性会产生一定的影响。另外，制作涂层时过高温度所产生的应力反应有可能造成涂层开裂和剥脱。在种植体植入过 程中也会出现因净擦而产生金属颗粒脱落现象。 （2）羟基磷灰石涂层表面处理： HAp属于生物活性陶瓷类材料，其表面存在轻度的 生理溶解性，与组织细胞膜表层的多糖、糖蛋白等可通过氢键相结合，并能与骨组织形成骨性结合。HAp与骨的结合能力要优于其他种植体材料表面与骨的结合能力。HAp结晶微粒在导人超高温的等离子火焰后熔融雾化，并以高速均匀的气流喷涂在钛 金属种植体表面，冷却后， HAp颗粒与钛金属表面粘接，形成涂层。涂层厚度从 50μm到几毫米。涂层与种植体表面的粘接强度可达到10-20MPa，为了增强涂层的固位力，可以通过喷砂将金属种植体表面作粗化处理。 1）优点：HAp涂层有助于维持种植体-羟基磷灰石-骨之间的机械和化学性结合的稳定性，促进早期骨形成。HAp涂层表面处理可将HAp骨诱导性与钛金属良好的机械性 能相结合、扬长避短，克服HAp材料自身机械性能不足的缺点，发挥其促进骨形成 的特性，有效提高种植体早期负重能力。 2）缺点:：①涂层有孔隙，界面处存在残余应力；②高温下HAp比较容易降解； ③由于HAp与钛的热膨胀系数相差较大，因此，当材料由高温至室温的冷却过程中，涂层内产生的力易导致涂层剥脱或断裂等现象；④涂层与种植体之间粘接强度不足 而导致涂层脱落和颗粒释放。上述这些因素都可能会对骨结合产生不利的影响。 2.表面减去法表面减去法是指通过一定方法对种植体表面进行刻蚀，使其表面形成凹陷、产生粗糙的种植体表面。下面主要介绍喷砂和酸蚀（sandblasted and acid-etching，SLA）以及可吸收性研磨介质（resorbable blast media， RBM）两种表面处理方法。

材料表面纳米化研究现状

金属材料表面纳米化研究现状 摘要：金属材料的表面纳米化处理是近几年表面强化方法研究的热点之一。这种技术将纳米晶体材料的优异性能与传统工程金属材料相结合，在工业应用上具有广阔的应用前景。通过对表面纳米化的基本原理、制备方法、结构特征和功能特性的综述,提出要实现这种新技术的工业应用需要解决的问题，如影响因素，表面纳米化形成动力学等。 关键词：表面纳米化；金属材料；研究现状 1、介绍 表面工程是21世纪工业发展的关键技术之一，它是先进制造技术的重要组成部分，同时又可为先进制造技术的发展提供技术支撑。表面工程，是经表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或多种表面工程技术复合处理，改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态等，以获得所需要表面性能的系统工程。表面工程的最大优势是能够以多种方法制备出优于本体材料性能的表面功能薄层，赋予零件耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射等性能。这层表面材料与部件的整体材料相比，厚度薄、面积小，但却承担着工作部件的主要功能[1-3]。 从19世纪80年代表面工程的诞生到现在，经历了三个发展阶段，第一代表面工程是指传统的单一表面工程技术，包括热喷涂、电刷镀、、激光熔覆、PVD(物理气相沉积)技术、CVD(化学气相沉积)技术以及激光束、离子束、电子束三束表面改性等[4-5]。第二代表面工程又称复合表面工程，是指将两种或多种传统的表面技术复合应用，起到“1+l>2”的协同效果[6]。例如，热喷涂与激光(或电子束)重熔的复合，热喷涂与电刷镀的复合，化学热处理与电镀的复合，多层薄膜技术的复合等。第三代表面工程即纳米表面工程，是指纳米材料和纳米技术有机地与传统表面工程的结合与应用。 纳米表面工程是以纳米材料和其他低维非平衡材料为基础，通过特定的加工技术或手段，对固体表面进行强化、改性、超精细加工或赋予表面新功能的系统工程。简言之，纳米表面工程就是将纳米材料和纳米技术与表面工程交叉、复合、综合并开发应用[7-9]。 在服役环境下，金属材料的失效多始于表面，因此只要在材料上制备出一定厚度的纳米结构表层，即实现表面纳米化，就可以通过表面组织和性能的优化提高材料的整体性能和服役行为。与其它纳米材料制备方法相比，表面纳米化技术

种植体品牌

种植体品牌 This manuscript was revised on November 28, 2020

※种植体品牌 1.诺贝尔种植系统 Branenark种植体的结构是一种典型的埋植型两段式种植系统，即首次手术将植入体埋入颌骨后逢合黏膜切口，使植入体在封闭环境中完成骨整合(上颌平均为6个月，下颌平均为3个月)后，再施行第二次手术，显露种植体，安装基台。第二次手术1-2周后即可印模开始修复体制做程序。Branenark种植系统在长期观察成功方面具有无可争议的领先地位，是最经典的成功的种植系统。该系统的种植体系统用纯度达到99.75%的纯钛(其它成份组成为：铁 0.05%，氮0.03%，碳0.05%，氢0.012%)制成。从结构上看，Branenark种植体表面是精细的螺纹起伏的结构，从而使其表面积因螺纹状结构起伏而增大螺纹状结构，也使得外科植入时，较易旋入就位。螺纹结构的设计经过严格的生物力学分析和测试，使之自然地增加表面积的同时，通过螺纹状结构分配了受力，Branenark 种植系统是经典的种植系统，其极高的成功率及一整套标准、系统的外科植入技术及修复设计制作方案作为口腔种植的标准操作规范。 2.ITI种植系统 自从1974年以来，此系统已经成功地得到应用，并且积累了大量的临床文件资料。ITI可以说是非理植型两段式种植体系统的代

表，一期手术后暴露于口腔在非覆盖状态下愈合。勿需二期手术，在骨整合完成后可直接接上基台完成修复。 经机械加工的四级钛。由商业纯钛(4级ISO5832/1)制成。与~3级钛相比，氧和铁的含量增加。其机械性能有所改善。由于存在钛浆等离子涂层(TPS)致使骨接触面积增加。所有ITI种植体的表面均有含有显微孔隙的钛浆等离子涂层，刻涂层的表面粗糙度纺20m，厚度约20-30m。该涂层使表面积及骨整合的百分率增加，并使其抗脱位力明显增加。光滑的机加工颈部。ITI的穿龈颈部为杯形，为光滑的机加工表面，设计者认为这有利于颈部软组织的附着及预防牙周软组织的感染。 种植体位置的精确和标准化的准备工作可达到初始稳定性。我们应用后也体会到，该系统精确设计的骨预备方式在达到较理想的初期稳定性方面。较其他种植系统容易且可靠。 3.费亚丹种植系统 经过40多年的临床使用及不断改进，发展成为IMZ TwinPlus 种植系统。1978年Frialit-1种植系统问世，该种植系统为陶瓷阶梯柱状种植体，其阶梯状外形模仿了天然牙根的锥状外形。该类种植体推出后早期的失败率较高，随种植学研究的进展，钛制种植体逐渐成为市场上主流的种植体类型，该系统及时地于1991年推出纯钛制造的Frialit-2医用阶梯种植体系统。采用医用纯钛，商品有3种表面处理方式：钛喷涂(TPS)，羟基磷灰石喷涂(HA)与螺纹加表面粗化处理(喷砂加酸蚀SLA)。该系统种植体外观类似天然牙根的

医用钛及钛合金种植体材料的研究进展

医用钛及钛合金种植体材料的研究进展 【摘要】从钛及其合金的成分、组织与性能、钛表面的腐蚀与离子释放、钛及其合金的组织反应和钛的表面活性化处理等四个方面综述了近几年有关钛及其合金种植体材料的研究进展,提出具有合适粗糙度、表面离子释放少的活性表面设计和制作将是今后的重要研究方向之一。 现代科学技术的进步已使得人类能够进行改造和创建新的生命形态，器官的人工化成为当今医学科学的尖端技术之一。其潜在的核心是医用生物材料的开发，医用生物材料的发展将使人们把处理人体失去功能组织的方法由组织去除、组织替代最终实现组织重建[1]。目前，生物材料的世界市场份额已超过120亿美元，而且由于社会的进步、技术的发展和人口老龄化的加剧，它正以7％的速度增长[2]。由于其广阔的应用前景，日本、意大利、美国等发达国家投巨资支持生物材料的研究和开发，我国亦加大了对生物材料领域的资助力度，以对抗激烈的国际竞争。人工牙、人工关节和人工骨等硬组织替代材料在医用生物材料的应用中占有较大比例,并以较快速度增长[3]。 在人工种植体的研究和应用中，钛、钛合金及其磷灰石涂层复合材料一直倍受关注。磷灰石生物陶瓷由于具有良好的生物活性和生物相容性,作为涂层材料，它能促进种植体与骨形成骨性结合，降低种植体金属离子向人体的释放和保护金属表面不受环境因素的影响。对于多孔金属种植体，能够促进骨长入[4]。因此，钛与钛合金表面热喷涂磷灰石涂层种植体材料因其优异的早期临床效应而在研究和应用中日益得到重视[5～10]。但由于金属―陶瓷界面的存在以及喷涂所引起的结晶度的降低，羟基磷灰石的分解与表面粗糙度的提高会导致涂层的剥离[11～13]和植入后涂层表面的溶解[14]，从而影响种植体的长期效果。因此不少学者近年来积极开展了新型钛合金及钛表面活性的研究。与传统的不锈钢和钴基合金相比，钛及其合金由于具有低密度、低模量、高强度、优异的生物相容性和耐腐蚀性等特点而在生物材料领域获得越来越广泛的应用，而且钛在地壳中储量丰富（0.6％,在所有元素中排第9位，在常用金属元素中仅次于铁、镁、铝排第4位），具有进一步开发的潜在优势，是理想的、应用前景广阔的生物医学工程材料。本文从钛及其合金的成分、组织与性能、钛表面的腐蚀与离子释放、钛及其合金的组织反应和钛的表面活性化处理等4个方面综述了近几年有关钛及其合金种植体材料的研究进展。 1钛及其合金的成分、组织与性能 工业纯钛（commercially－puretitanium,CPtitanium）共有4个级别，溶有不同量的H,O,N,C 和Fe。1～4级Ti最大含O量分别为（wt）0.18％,0.25％,0.35％和0.40％;最大含Fe量分别为0.20％,0.30％,0.30％和0.50％。所有4个级别的Ti中N,H,C的最大浓度分别为0.03％,0.015和0.10％[15]。Ti有20余种合金，为临床使用提供了选择的余地。Ti及其合金具有α，β两种同素异形体[16]。有研究表明Ti－6Al－4V合金中的V有毒性和不利的组织反应[17]，Al会引起神经紊乱[18],因此，人们研究和开发了不含Al,V的β型钛合金[19,20]。常用的新型医用纯钛及其合金种植体的成分、组织类型和力学性能汇总如表1所示。 2钛表面的腐蚀与离子释放 Akahori等认为金属生物材料中钛及其合金之所以具有最好的生物相容性，是因为其表面能形成一层极稳定的相－TiO2[22],氧化膜的存在还使钛合金具有优异的耐蚀性[21]。新鲜钛表面可快速形成5～10nm厚的氧化膜，在一定条件下该氧化膜可以生长[15]。可形成的氧化物包括TiO2,TiO,Ti2O3等，有研究者认为其中TiO2最常见，也有人认为Ti2O3占主导地位[23]。Ducheyne等人的研究表明，尽管钛表面被一层热力学稳定的氧化膜覆盖，但植入后钛仍向周围组织和体液释放出腐蚀产物[24]。这种腐蚀产物可引起组织细胞的变性和坏死、非特异性炎症、过敏反应，甚至导致肿瘤的形成[25]。Espoeito等研究者在分析了失败种植

表面纳米化的研究进展_张鹏

第30卷第3期吉林工程技术师范学院学报 Vol.30No.32014年3月 Journal of Jilin Teachers Institute of Engineering and Technology Mar．2014 收稿日期：2014-02-11 基金项目：吉林省科技发展计划项目（20120342）。作者简介：张鹏（1971-），男，吉林乾安人，吉林工程技术师范学院食品工程学院教授，主要从事化工分离与过程模拟研究。 表面纳米化的研究进展 张 鹏，尚晓敏，刘晓秋，彭欣丽 （吉林工程技术师范学院食品工程学院，吉林长春130052） ［摘 要］本文主要从物理法和化学法对表面纳米化方法进行了归纳。同时对各种纳米化方法的优缺 点及其适用范围进行了对比分析，并对表面纳米化方法的发展前景进行了展望。［关键词］填料；纳米化；进展；方法［中图分类号］TG668 ［文献标识码］A ［文章编号］1009-9042（2014）03-0073-02 The Ｒesearch Progress of Surface Nanocrystallization ZHANG Peng ，SHANG Xiao-min ，LIU Xiao-qiu ，PENG Xin-li （College of Food Engineering ，Jilin Teachers Institute of Engineering and Technology ，Changchun Jilin 130052，China ） Abstract ：This paper mainly summarizes the surface nanocrystallization method from the physi-cal and chemical methods ；at the same time ，it makes the contrastive analysis toward the ad-vantages and disadvantages of various nanocrystallization methods and its applicable range as well ，and discusses the development prospect of surface nanocrystallization method．Key words ：packing ；nanocrystallization ；progress ；method 1前言 纳米材料具有独特的优异性能如高强度、良好的塑性变形能力（包括超塑性）、高比热、高热膨胀系数以及独特的理化性能等引起了人们的高度重视。一直以来，人们对纳米材料进行了广泛而深入的研究。在纳米材料的制备技术、制备方法、性能及其应用领域的探索和拓展等方面都取得了长足的进步。 在此背景下，中国的卢柯与华裔学者吕坚联合提出了结构材料表面纳米化的概念，并被列入国家纳米科技发展规划，2000年国际纳米材料大会的总结报告上被认为是最有可能在结构材料上获得突破的纳米技术之一。 2表面纳米化概念的提出 1998年卢柯和吕坚提出了金属材料表面纳米化的概念。表面纳米化有三种基本方式：第一种是图层表面 纳米化，即在材料表面沉积一层纳米结构的涂层；第二种是自身表面纳米化，即将材料表面层的粗晶组织细化到纳米级形成表面纳米化层；第三种方式是混合型表面纳米化，即以上两种方式的混合。这三种表面纳米化本身都有自身的弱点和优点，因此当这三种表面纳米化的方式一提出就得到了很大的关注。 3表面纳米化方法研究进展 纳米薄膜、粉末有多种制备方法，主要可分为物理方法和化学方法两大类。3．1物理方法 物理气相沉积（PVD ）法，真空蒸镀是在真空条 件下，将镀料加热并蒸发，使大量的原子、 分子气化并离开液体镀料表面。 真空蒸镀基本原理是在真空条件下，使金属、金属合金或化合物蒸发，然后沉积在基本表面上，蒸发的方法常用电阻加热，高频感应加热，电子束、激光束、离子束高能轰击镀料，使蒸发成气相，然后沉积

金属材料表面纳米化研究现状

龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/eb12347502.html, 金属材料表面纳米化研究现状 作者：张瀚文 来源：《西部论丛》2018年第12期 摘要：材料的组织结构决定着材料的性能。自 20 世纪80 年代初 HGleiter 等人首次用惰性气体冷凝法制备出纳米金属粒子并经原位加压成型获得纳米材料以来，人们对纳米材料和其制备技术的研究进行了不断的探索。纳米材料具有特殊的组织和一系列优良的力学性能及物理化学性能，已经成为材料研究的热门。就目前而言，大块体金属材料的整体纳米化制备技术尚不成熟，难以进行工业化的大批量生产。 关键词：表面纳米化制备方法显微组织特征使役性能 1表面纳米化的制备方法 目前金属材料表面纳米化主要有三种基本方法：表面涂层或沉积、表面自纳米化及混合方式。表面涂层或沉积是将已制备好具有纳米尺度的颗粒固结在材料的表面，形成一个与基体结构成分相同（或不同）的表层。处理后纳米表层晶粒大小比较均匀且整体外形尺寸有所增加；常用的方法有 CVD、PVD、溅射、电镀及电解沉积等；实现表层纳米晶粒与基体的牢固结合并抑制纳米晶粒长大是整个工艺的关键。表面自纳米化是采用非平衡处理的方法增加材 料表面的自由能，使表面粗晶组织逐渐细化至纳米量级。处理后晶粒组织及尺寸沿深度方向呈梯度变化，外形尺寸基本不变。常用的几种方法有表面机械研磨处理法（SMAT）、超声喷丸法、凸轮滚压法、超音速微粒轰击法（SFPB）等。混合方式是将表面纳米化技术与化学处理相结合，形成与基体成分不同的固溶体或化合物，如 20CrMo 合金钢、低碳钢等在表面研磨处理后进行低温渗氮等。 三种处理方式中，表面自纳米化技术具有操作简单且实用，设备投资少的独特优点。 2表面自纳米化机理 目前，对表面自纳米化的研究主要集中在往复塑性变形法，其基本原理如下：利用载荷的重复作用，使金属材料表面粗晶组织产生不同方向的强塑性变形，以产生高密度的晶体缺 陷（例如位错、孪晶、大角度晶界等），这些缺陷相互作用，不断地湮没和重组，使晶粒逐渐细化至纳米量级。表面自纳米化机理跟金属晶体结构和层错能的大小有着密切的关系。一般 体心立方和中高层错能的面心立方金属晶体主要通过位错的不断增值和相互作用，经历了由 大晶粒晶界-亚晶界-小晶粒晶界的演变，最终达到增值速率与湮没速率的平衡而细化至纳米量级。如工业纯铁在高能喷丸表面自纳米化过程中，晶粒的纳米化过程就是通过位错分割的方 式演变而成的。对于低层错能和含有亚稳相的金属而言，孪晶的生长驱动力较大。首先在表 面位错的作用下形成了单系孪晶，随着作用时间的延长和作用次数的增多，单系孪晶逐渐演变成多系孪晶，多系孪晶和相变马氏体的相互交割而使晶粒尺寸不断减小，最终细化至纳米量

种植体品牌

种植体品牌 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

※种植体品牌 1.诺贝尔种植系统 Branenark种植体的结构是一种典型的埋植型两段式种植系统，即首次手术将植入体埋入颌骨后逢合黏膜切口，使植入体在封闭环境中完成骨整合(上颌平均为6个月，下颌平均为3个月)后，再施行第二次手术，显露种植体，安装基台。第二次手术1-2周后即可印模开始修复体制做程序。Branenark种植系统在长期观察成功方面具有无可争议的领先地位，是最经典的成功的种植系统。该系统的种植体系统用纯度达到%的纯钛(其它成份组成为：铁%，氮%，碳%，氢%)制成。从结构上看，Branenark种植体表面是精细的螺纹起伏的结构，从而使其表面积因螺纹状结构起伏而增大螺纹状结构，也使得外科植入时，较易旋入就位。螺纹结构的设计经过严格的生物力学分析和测试，使之自然地增加表面积的同时，通过螺纹状结构分配了受力，Branenark种植系统是经典的种植系统，其极高的成功率及一整套标准、系统的外科植入技术及修复设计制作方案作为口腔种植的标准操作规范。 种植系统 自从1974年以来，此系统已经成功地得到应用，并且积累了大量的临床文件资料。ITI可以说是非理植型两段式种植体系统的代表，一期手术后暴露于口腔在非覆盖状态下愈合。勿需二期手术，在骨整合完成后可直接接上基台完成修复。

经机械加工的四级钛。由商业纯钛(4级ISO5832/1)制成。与~3级钛相比，氧和铁的含量增加。其机械性能有所改善。由于存在钛浆等离子涂层(TPS)致使骨接触面积增加。所有ITI种植体的表面均有含有显微孔隙的钛浆等离子涂层，刻涂层的表面粗糙度纺20m，厚度约20-30m。该涂层使表面积及骨整合的百分率增加，并使其抗脱位力明显增加。光滑的机加工颈部。ITI的穿龈颈部为杯形，为光滑的机加工表面，设计者认为这有利于颈部软组织的附着及预防牙周软组织的感染。 种植体位置的精确和标准化的准备工作可达到初始稳定性。我们应用后也体会到，该系统精确设计的骨预备方式在达到较理想的初期稳定性方面。较其他种植系统容易且可靠。 3.费亚丹种植系统 经过40多年的临床使用及不断改进，发展成为IMZ TwinPlus种植系统。1978年Frialit-1种植系统问世，该种植系统为陶瓷阶梯柱状种植体，其阶梯状外形模仿了天然牙根的锥状外形。该类种植体推出后早期的失败率较高，随种植学研究的进展，钛制种植体逐渐成为市场上主流的种植体类型，该系统及时地于1991年推出纯钛制造的Frialit-2医用阶梯种植体系统。采用医用纯钛，商品有3种表面处理方式：钛喷涂(TPS)，羟基磷灰石喷涂(HA)与螺纹加表面粗化处理(喷砂加酸蚀SLA)。该系统种植体外观类似天然牙根的形状，这样在种植时由于其根部逐渐缩窄，不易造成邻近牙根部的损伤;在用于即刻植时，其仿牙根形态，尤其适用于即刻种植修复技术。

常用钛种植体表面纳米化方法

常用钛种植体表面纳米化方法 钛种植体表面纳米化是指采用特殊技术在材料表面形成纳米尺寸的结构，如纳米颗粒、纳米纤维、纳米孔或者由纳米晶体构成的膜等。表面纳米化需要在原子水平上处理物质，其制备方式也较多，下面主要介绍一下目前常用的钛种植体表面纳米化技术(见表1)。 （1）纳米颗粒紧压法：纳米颗粒紧压法属于物理改性技术，是指在室温高压下使用压力容器将预成的纳米颗粒结合到基底材料上。纳米颗粒紧压法可以保留基底材料表面的化学成分和特性，而只改变其表面形貌、粗糙度等物理性质。Webster 等[2]在室温下使用10GPa 的压力处理5 分钟分别将的Ti 微米级（>10.5μm）、纳米级（0.5-2.4μm）颗粒结合到基材上，最后在扫描电镜下观察基底材料表面密布着颗粒，AFM 结果显示纳米颗粒表面粗糙度远大于微米颗粒。 （2）离子束沉积技术：离子束沉积技术（IonBeam Assisted Deposition，IBAD）是利用等离子枪产生直流电弧将涂层材料加热熔融后用高速气流喷射到金属表面形成涂层，通常使用钛浆或羟基磷灰石进行喷涂沉积。Coelho PG 等[3] 应用离子束沉积技术在种植体表面形成了纳米晶体组成的薄膜，提升了表面的微观粗糙度。离子束沉积技术制备纳米形貌的工艺较为成熟，已经被用于商业种植体材料表面形貌的制备，例如Bicon 种植体的表面纳米处理就采用此技术(Nanotite, Bicon Inc., Boston, MA)，利用IBAD 在表面形成一层羟基磷灰石纳米沉积层。 （3）表面化学处理：表面化学处理是目前的口腔种植体表面改性研究的热点，是指利用酸或碱处理基材表面得到纳米形貌。张波等[4] 把纯钛在60℃恒温NaOH 溶液中浸泡24 小时，在表面形成多孔网状钛酸钠凝胶，然后在600℃热处理后，凝胶层晶体化，得到100nm 厚的金红石型的TiO2 膜。但该方法获得的TiO2 涂层较薄，存在结合强度低的缺点。Wang 等[5] 使用H2O2/HCl 酸蚀纯钛在表面形成了无定形态的纳米膜结构，并且发现膜的厚度与时间基本呈线性关系。 （4）阳极氧化及微弧氧化：阳极氧化法是将钛金属试件作为阳极，铜、石墨等作为阴极，置于相应电解液(如硫酸、磷酸、草酸等) 中，在特定条件和外加电流作用下，进行电解，使其表面形成氧化物薄膜，其成本低廉，效果明确。李荐等[6] 在20V 电压下使用0.24wt%HF 溶液作为电解液阳极氧化1 小时，在材料表面制成孔径100～110nm 的管状结构，稳定性良好。微弧氧化法是由阳极氧化改良而来，它采用较高的工作电压，将工作区域由普通的阳极氧化法区域引入到高压放电区域，可以得到厚度均匀的氧化膜，并且微弧氧化的操作时间约3~5min，较阳极氧化节省工作时间。马楚凡等[7] 采用微弧氧化技术处理纯钛试件，得到了