一种根管锉纳米TiN覆膜的制备方法技术

本发明专利技术属于生物医用金属制品技术领域，具体涉及一种根管锉纳米TiN覆膜的制备方法。本发明专利技术的根管锉纳米TiN覆膜的制备方法，包括以下步骤：将环境处理到一定真空度，将Ti原子吸附于材料表面；通氮气，使环境增至至正常大气压；将活化的Ti进行氮化，得到致密的纳米TiN涂层。本申请采用的覆膜方法工艺简单，但覆膜效果很出色，TiN与基体结合紧密，保持基体的力学性能，表面光洁，超弹性变形中无裂纹及脱落。完全适应大变形的基体镍钛合金的8

【技术实现步骤摘要】
一种根管锉纳米TiN覆膜的制备方法


[0001]本专利技术属于生物医用金属制品
，具体涉及一种根管锉纳米TiN覆膜的制备方法。

技术介绍

[0002]根管治疗是牙髓病和根尖周病的主要治疗手段，其中根管预备是决定根管治疗成败的关键因素之一，而根管预备的效果在很大程度上与选择合适的根管预备器械有关。在根管锉的选择上，如果用质地较硬的锉容易造成台阶、侧穿或根尖拉开从而导致失败；弹性好的锉更容易进入弯曲根管，无需根向加压，医生操作更轻松，舒适度高，降低手部疲劳，既保护医生，而且能保证更好的治疗质量。
[0003]近年来，镍钛类根管预备器械以其良好的柔韧性、成形能力以及独特的记忆性能等显著优点，发展得最为迅速。由于复杂根管对金属大变形的要求，导致强度和耐磨性不足，清理根管不干净。
[0004]镍钛形状记忆合金的超弹性的可恢复变形为8
‑
10％，作为生物陶瓷的TiN几乎没有塑性。因此，纳米TiN覆膜以其纳米化的小分子效应能适应基体镍钛合金的超弹性的变化。不但能满足镍钛形状记忆合金的生物功能性、生物相容性同时同时满足其耐磨性的要求。TiN覆膜使得镍钛合金根管锉在使用中性能得到了充分地发挥。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种根管锉纳米TiN覆膜的制备方法。TiN覆膜使镍钛形状记忆合金根管锉既有生物相容性、生物功能性还能提高耐磨性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案。
[0007]一种根管锉纳米TiN覆膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将环境处理到一定真空度，将Ti原子吸附于材料表面。
[0008]步骤2、以200ml/s的速度通氮气，使环境增至至正常大气压。
[0009]步骤3、将步骤2活化的Ti进行氮化，得到致密的纳米TiN涂层。
[0010]进一步地，所述步骤1中材料为镍钛形状记忆合金。
[0011]进一步地，所述步骤1中真空度为10
‑2‑
10
‑3托。
[0012]进一步地，所述步骤3中氮化条件为200
‑
700℃，2
‑
10分钟。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为。
[0014]1、TiN覆膜工艺增加了膜层的牢固性。
[0015]2、纳米TiN覆膜，改变了陶瓷的脆性。致密的覆膜阻挡了镍离子的析出，保证了NiTi形状记忆合金的生物相容性。
[0016]3、安全、实用性好。NiTi形状记忆合金的生物功能性，力学性能适用于人体。而致密TiN覆膜为生物陶瓷，具有极好的生物相容性。
[0017]4、本申请采用的覆膜方法工艺简单，但覆膜效果很出色，TiN与基体结合紧密，保
持基体的力学性能，表面光洁，超弹性变形中无裂纹及脱落。完全适应大变形的基体镍钛合金的8
‑
10％的可恢复变形，无生物毒性。
[0018]5、钛及钛合金具有良好的耐蚀性和生物相容性，主要因为Ti的活泼，能充分地与氧、氮等充分化和，得到稳定的化合物。钛和氮的亲和力很强，在含氮的环境中可在表面迅速形成稳定的TiN膜，TiN膜比TiO2膜有着更加坚硬，耐磨性更强。使其表现出很好的耐蚀性。镍钛表面的TiN涂层主要优点是：
①
TiN涂层本身为陶瓷材料，没有毒性；
②
TiN涂层在水中溶解度很低；
③
TiN涂层有很好的耐磨性，提高根管锉的切削性能。TiN覆膜可提高基体其耐腐蚀性能和血液相容性，防止镍离子析出。
附图说明
[0019]图1 实施例1制备的纳米TiN膜根管锉。
具体实施方式
[0020]本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解得更加透彻全面。
[0021]一种根管锉纳米TiN覆膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将环境处理到一定真空度，将Ti原子吸附于材料表面。
[0022]步骤2、以200ml/s的速度通氮气，使环境增至至正常大气压。
[0023]步骤3、将步骤2活化的Ti进行氮化，得到致密的纳米TiN涂层。
[0024]进一步地，所述步骤1中材料为镍钛形状记忆合金。
[0025]进一步地，所述步骤1中真空度为10
‑2‑
10
‑3托。
[0026]进一步地，所述步骤3中氮化条件为200
‑
700℃，2
‑
10分钟。
[0027]实施例1。
[0028]步骤1、将环境处理到真空10
‑2托，将Ti原子吸附于根管锉2506材料表面。
[0029]步骤2、以200ml/s的速度通氮气，使环境增至至正常大气压。
[0030]步骤3、在300℃温度范围内，3分钟将活化的Ti进行氮化，得到致密的纳米TiN涂层。
[0031]实施例2。
[0032]步骤1、将环境处理到真空10
‑2托，将Ti原子吸附于根管锉型号2004材料表面。
[0033]步骤2、以200ml/s的速度通氮气，使环境增至至正常大气压。
[0034]步骤3、在500℃温度范围内，2分钟将活化的Ti进行氮化，得到致密的纳米TiN涂层。
[0035]实施例3。
[0036]步骤1、将环境处理到真空10
‑3托，将Ti原子吸附于矫正弓丝0.12x0.12材料表面。
[0037]步骤2、以200ml/s的速度通氮气，使环境增至至正常大气压。
[0038]步骤3、在580℃温度范围内，6分钟将活化的Ti进行氮化，得到致密的纳米TiN涂层。
[0039]对比例1。
[0040]PVD法制备TiO2的覆膜：
步骤1、将环境处理到真空10
‑3托。
[0041]步骤2 将活化的Ti原子与活化的氧原子同时沉积与根管锉表面。
[0042]步骤3、采用机械旋转，已达到涂层均匀。
[0043]步骤4、沉积2min后，形成TiO2涂层，停机取出。
[0044]表1 实施例1
‑
3和对比例1的测试结果表。
序号涂层均匀性90
°
疲劳1000次，1000号砂纸，5N压力磨削10秒。置于酸性腐蚀液内，测试Ni
2+
析出。实施例1TiN涂层均匀无Ni
2+
析出，涂层良好，无裂纹。耐磨。实施例2TiN涂层均匀无Ni
2+
析出，涂层良好，无裂纹。耐磨。实施例3TiN涂层均匀无Ni
2+
析出，涂层良好，无裂纹。耐磨。对比例1TiO2涂层不均匀少量Ni
2+
析出，疲劳后有少量裂纹。
[0045]TiN覆膜后的根管锉呈现出暗黄色。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种根管锉纳米TiN覆膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将环境处理到一定真空度，将Ti原子吸附于材料表面；步骤2、以200ml/s的速度通氮气，使环境增至至正常大气压；步骤3、将步骤2活化的Ti进行氮化，得到致密的纳米TiN涂层。2.如权利要求1所述的一种根管锉纳米TiN覆膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1中材料为镍钛形状记忆合金。3.如权利要求1所述的一种根管锉纳米TiN覆膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1中真空度为10
‑2‑
10
‑3托。4.如权利要求1所述的一种根管锉纳米TiN覆膜的制备方法，其特征在于，所述步骤3中氮化条件为200
‑
700℃，2
‑
10分钟。5.一种根管锉纳米TiN覆膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将环境处理到真空10
‑2托，将Ti原...

【专利技术属性】
技术研发人员：高淑春，郑碧霄，宋东峰，李家旺，王秋实，张少骞，李艳君，
申请(专利权)人：沈阳博尔雅生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：