正畸用镍钛弓丝及热激活镍钛弓丝机械特性比对分析

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1、正畸用镍钛弓丝及热激活镍钛弓丝机械特性比对分析第1章引言口腔正畸学的发展离不开材料学的进步，在正畸临床中广泛使用的固定矫治技术，主要由托槽和矫治弓丝组成。在矫治过程中矫治弓丝发生形变产生持续而又具有一定大小的弹力来移动牙齿，从而达到矫治的目的。矫治弓丝种类繁多，镍钛合金弓丝一经问世就因其良好的回弹性、持续柔和的矫治力及优良的生物相容性而受到广大正畸医生的喜爱，其能持续释放轻力，利于牙齿生理性快速移动并降低了骨透明样变、牙根吸收的风险[1]。它与直丝弓矫治器配合使用最大程度地减少了弓丝曲的弯制，缩短了椅旁工作的时间

2、，大大简化了治疗初期的步骤。目前超弹性镍钛弓丝和热激活镍钛弓丝已广泛用于矫治初期牙列的排齐整平。1.1正畸矫治弓丝的发展1.1.1金合金丝光泽度高，柔软，弹性较好，20世纪30年代以前广泛应用于正畸，但因价格昂贵限制了其进一步发展，并逐步被不锈钢丝取代。1.1.2不锈钢丝1929年首批正畸用不锈钢丝问世，因其具有一定弹性，强度高，刚度大，摩擦系数低，可以弯制各种曲并易于焊接，生物相容性好，丰富且价格低廉，很快取代黄金弓丝[3]，在方丝弓及直丝弓矫治技术中广泛用于初期牙列排齐整平，唇向开展，及关闭拔牙间隙等。其应力

3、应变曲线呈线性关系，弹性模量大，较小的形变即可产生较大的弹性恢复力，同时随着形变恢复矫治力迅速下降，矫治力大小不易控制，不能满足临床对柔和持久矫治力的需要，需要频繁更换弓丝或加力。但因不易变形，能够抵抗口内、口外的牵引力，目前主要用于后期关闭拔牙间隙及维持弓形。50年代初澳丝伴随着Begg技术而问世，它是一种高强度的不锈钢丝，是通过将较粗的弓丝经热处理后于冷却状态下拉伸至一定规格而成。这种弓丝弹性模量大，弹性恢复能也大，在一定范围内变形后可长时间保持初始力值，即零衰减[4]。临床使用效果优于不锈钢丝，正畸临床中多

4、用于打开咬合。缺点是脆性大，弯制易折断。1.1.3钴铬镍合金丝50年代Elgin公司研制出钻铬镍合金，钴铬镍合金丝与不锈钢丝在外观和性质上都非常相似，具有独特的热处理特征，热处理后刚度不变，弹性和强度提高，与不锈钢丝相比，其弹性持续时间较长，对疲劳和扭曲的抵抗力也较强。1.1.4β钛丝β钛丝性能介于不锈钢丝与镍钛丝之间，弹性模量大约为不锈钢丝的一半，矫治力适中，适用于所需力值低于不锈钢丝但高于镍钛丝的情况[5]同时具有良好的弯制性能，可焊接，可在一根弓丝上完成整平、旋转、关闭间隙等多种移动。但

5、摩擦系数较大。1.1.5镍钛合金类丝镍钛合金类弓丝由美国海军军需实验室于1963年研发并取名NiTinol[6]，1971年，Andreasen和Hilleman对比研究了NiTinol合金丝、单股18-8不锈钢丝和三股不锈钢麻花丝弹性性能，认为NiTinol丝的具有弹性模量低、弹性好，弹性恢复能大的优点[7]。1975年，美国Unitek公司开始商业销售这种镍钛合金弓丝。经过一定时间的临床使用，Andreasen和Morro。2.1.2实验仪器（如图2.1.2）Instron万能材料力学试验机，型号1186，美

6、国Instron公司生产，载荷传感器为50N，最小速度0.1mm/min。三点弯曲装置用来检测弓丝变形程度（位移）与弓丝释放力量（载荷）之间的关系。装置探头另一端与计算机相连，用于绘制载荷-位移曲线。Instron恒温环境箱，型号：3119-406，美国Instron公司，温度控制在-100℃~350℃，恒温波动度±0.5℃。2.2方法2.2.1三点弯曲实验固定端及压头由直径1mm不锈钢圆柱组成，两固定端间距10mm（如图2.2.1）。每种实验用正畸镍钛弓丝6根，截取最末端直的部分30mm，每种随机

7、选取3根，共45根，防水彩笔标记弓丝中点，以保证每次施力在同一位置，每个样本测量1次，测量温度为37℃±0.5℃。镍钛弓丝放置在固定端，由压头对弓丝进行加载，传感装置感应弓丝变形产生的力量，通过三点弯曲实验软件，获得位移/载荷的对应数据，显示于相连计算机。第3章结果....................23-313.1正畸镍钛弓丝超弹性的确定...................233.237℃下各品牌弓丝载荷-...................23-243.3各品牌正畸镍钛弓丝机械性能的比较

8、...................24-263.4热激活镍钛弓丝和超弹镍钛弓丝机...................26-293.5尺寸对正畸镍钛弓丝平台期平均...................29-31第4章讨论...................31-364.1不同实验条件对镍钛弓丝机...................314.2正畸用镍钛弓丝机械性能的