④扭轉實驗:夾住絲材兩端之間的試樣長度為25mm,—端固定,一端以每分鍾180度速率轉動,轉到720度卸栽,直到扭轉力矩降到零。自動記錄儀直接繪出扭轉力矩與扭轉角的關係。
⑤拉伸實驗:除測量絲材的強度外,為了與彎曲和扭轉的應力一應變曲線對照,還作了絲材拉伸的應力-應變曲線,測不同狀態TiNi絲材的偽彈性特征,
⑥抗腐蝕實驗:研製的鈦鎳合金矯正絲,不但具有記憶特性和顯著的彈性,而且還具有耐腐蝕性能,我們將研製的矯正絲Ti—55,5Ni和Ti—54Ni—lFe置於工人唾液中7天,然後用電感耦合等離子光源發射光譜測定其介質中腐蝕遊離出來的Ti和Ni兩種金屬離子,通過計算機係統計算其合金損失的重量。其結果兩種TiNi絲最大腐蝕速度一樣,同是2.59>
第二節?中國TiNi絲種新的正畸合金
直到本世紀七十年代,隻有少數幾種合金用於製作牙頜畸形的矯正器。最早采用的是一種含有金、銀、鈀、鉑等貴金屬的金基合金,由於價格昂貴,限製了它的廣泛使用年代,諕逐漸被18-8型鉻鏡不鏽銅所代,後來,又有采用鈷-鉻-鎳合金絲的,它在軟狀態下成型,經強化熱處理後,其機械性能和不鏽鋼類似。上述合金,經彎曲之後,都容易產生永久變形,用它們做矯正器時,需要經-進行調整,病人複診次數多,療效差。七十年代,美國AndreaSen教授等利用了鎳欽合金,性模量低,加工硬化後具有很好的彈性的優點,將鎳鈦合金應用於臨床並取得了良好的效果。隨後,Unitek公司生產了這種絲材,叫做“Nitinol”。
1980年,北京有色金屬研究總院和北京口腔醫院合作,研製了一種既有超彈性,又有形狀記憶特性,專門為矯正牙頜畸形用的鈦鎳合金絲材,於1982年經冶金部組織鑒定。1985年,美國康浬狄克州牙科學院正畸係主任Charles?J.?Burstone教授在美國正畸雜誌上發表文章推薦。此後,中國鈦鎳絲作為一種新的正畸材料,不僅在中國,而且在國外,都受到了廣泛的歡迎。
一、中國TiNi絲的特性
為了比較,我們對中國鈦鎳絲、美國Nitinol和長期以來最廣泛使用的不鏽鋼絲,同時做了拉伸、彎曲、扭轉和在一定的彎曲變形下時)間效應的試驗,三種正畸絲材性能比較如下:
根據以上實驗結果可以看出中國TiNi和不鏽鋼相比具有如下優點:
1.剛度係數約為不鏽鋼的四分之一,故比不鏽鋼柔和,易彎曲。
2.同樣經90度彎曲之後,中國TiNi的殘餘角僅3.6度,而不鏽鋼的殘餘變形角則為66度,故可看出中國TiNi比不鏽鋼的回彈性能好得多。
3.中國TiNi彎曲75度後兩個月殘餘角隻有2度,仍能保持很好的回彈性,而不鏽鋼在剛剛經過彎曲變形後即產生很大的殘餘變形,幾天4後回彈性能即喪失殆盡。
4.中國TiNi的應力——應變曲線在卸載時很大一段範圍內能保持近乎恒定力,故在臨床應用中矯形力不減小而取到最好的療效,而木鏽鋼則直線下降,迅速失效。
上述試驗結論經過國內很多醫院多年來的+床實驗所證實,用中國TiNi絲比用不鏽鋼絲矯形,複診時間間隔延長1倍,療程縮短50%,正畸醫師的工作效率提高1-2倍,而且患者感到用中國TiNi比用不鏽鋼舒適。
中國TiNi和美國Nitinol相比具有如下優點:
1.應力應變曲線卸載階段相當大的範圍內保持近乎恒定力的特性,可以保證臨床應用中取得最好的療效。
2.回彈性能好。
3.時間效應小。
4.中國TiNi具有形狀記憶效應,而美國Nitinol是馬氏體狀態加工硬化的,不具有形狀記憶效應。
二、中國TiNi絲的應用與推廣
中國TiNi絲首先是北京口腔醫院於1980年底開始試用,並於1981年經中華醫學會北京市口腔分會鑒定,獲北京市二等成果獎,後又將其它醫院的幫助,逐漸推廣,遍及全國絕大多數省市自治區數百家醫院。
在國外,經美國康涅狄克州牙科學院正畸係主任CharlesI.Burstone教授於1985年6月在美國正畸雜誌上著文推薦之後,曾引起世界很多國家正畸界及有關廠商的關注,美國強生牙科產品公司曾將中國TiNi絲和美國Nitinol等六種弓形絲作過對比試驗,結是,其它材料都比中國TiNi絲的剛度大,而回彈性能不如中國的好。1985年9片,在我國的國際形塊記憶合金討論會上,又進一步介紹了中國TiNi絲,影響逐漸擴大。1987年8月,在加拿大召開的美國正畸醫生協會上展出了中國TiNi及其在美國的臨床應用病例,很多醫生反映中國TiNi絲是目前最好的正畸絲。近年來,中國TiNi絲已逐漸進入美國和歐洲市場,並有逐漸擴大的趨勢。而且在中國也得到很快推廣應用。
第三節?TN矯正技術
我科應用中國鈦鎳絲,經過八年的臨床實踐,矯治了100例牙頜畸形患者,獲得良好效果。在這個過程中不斷研究改進,逐漸形成了獨特的矯正技術-TN矯正法。
一、TN矯正器的組成
此矯正器包括弓絲、托槽、帶環及附件,
1.弓絲:欽鎮形狀記憶矯正絲Ti—55.5Ni、Ti-54Ni—1Fe。
①TiNi絲的性能:
(1)彎曲90度殘餘變形角為3.6度。
(2)扭轉720度殘餘變形角為87.5度。
(3)抗90度彎曲率>40次。
(4)彈性模量為4800kg/mm2。
(5)形狀記憶溫度為29度-36度C。
②鎳絲的規格:均為圓絲,直徑為0.3mm、0.35mm、0.4mm,0.45mm、0.5mm,0.55mm等六種。矯正時可根據需要選擇不同的直徑的絲。
③弓絲的種類:臨床上按矯正的需要.將弓絲彎製成12種形狀。
(1)水平弓絲:
形狀:按標準的牙弓弧度彎製成與頜平麵平行的弓絲,弓絲在頰麵管的近中彎一個U形曲或焊接一個U形。
用途:用於排齊唇舌向錯位的牙齒或在矯正牙齒軸向位時作為主弓絲。
(2)反向弓絲:形狀:與斯匹氏曲線或補償曲線相反的弓絲。用途:用於矯正前牙開頜、深覆頜。
(3)有曲弓絲(垂直曲或螺圈曲),形狀:在弓絲的前牙部分彎製垂直曲或螺—曲。用途:開展間隙,推動尖牙向遠中。
(4)直型弓絲:形狀:形如“一”字。用途:用於擴大後部牙弓。
(5)有U形簧直弓絲:形狀:直弓絲在磨牙頜麵管近中處彎U形曲或焊接U形彈簧。用途:全牙弓擴大。
2.托槽:
①托槽的組成:
(1)槽溝及結紮管部分:槽溝是置弓絲的,結紮管是用2~0.25mm不鏽鋼絲穿過其中,將弓絲結紮,使弓絲牢固地置於槽溝中,發揮弓絲對牙根的矯正作用,