氟化物对纯钛及钛合金的腐蚀作用.pdfVIP

中国口腔种植学杂志2013 年第18 卷第1 期 5 . 1 . 氟化物对纯钛及钛合金的腐蚀作用 聂鹤鹏综述 王国平 夏 露 审校 【摘 要】氟离子能和牙体组织中的钙结合，促进牙齿的再矿化，因此被广泛应用于口腔保健品。在复杂的口腔环 境中，钛材料修复体可能由于氟化物存在而发生各种腐蚀行为，长期存留的腐蚀产物和持续的腐蚀会引起钛材料 修复的失败。本文就氟化物对钛和钛合金的腐蚀行为及其其影响因素进行综述。 【关键词】氟化物；钛；腐蚀 中图分类号: R782 文章标识码: A 文章编号: 1007-3957(2013)01-51-3 近年来，钛和钛合金广泛应用于口腔领域， TiH2 ，促进腐蚀的进程，甚至形成微裂纹，最终导 是最常用的口腔材料之一。钛由于与氧具有很高 致钛材料修复失败。 的亲和力，并在其表面形成了一层致密而稳定 氧化膜而具有出色的耐腐蚀性。有研究表明氟离 2 氟化物腐蚀影响因素 子在酸性环境下能破坏这层氧化膜，从而削弱钛 的抗腐蚀能力。目前，含氟牙膏、正畸凝胶等含 2.1 氟化物的浓度 氟牙科产品大量应用于口腔。钛及钛合金暴露于 口腔中氟化物主要来源于含氟牙膏和漱口水等 含氟的复杂口腔环境中。在此情况下，钛及其合 口腔保健品，其浓度范围1000~10000ppm 不等， 金的腐蚀行为受到氟化物本身浓度、环境酸碱度、 使用这些保健产品会导致口腔局部氟离子浓度增 口腔中蛋白质和钛合金的成分以及种植体材料表 高。有研究发现在酸性溶液中，氟离子浓度达到 面微形貌等方面的影响。 30ppm 时，钛表面的氧化膜即可出现破坏，说明低 [ 1] 浓度的氟离子就减弱了钛材料的抗腐蚀性能 。 1 氟化物腐蚀原理 高浓度氟溶液对钛表面的腐蚀作用在弱酸环境中就 能进行。Her-Hsiung Huang [2] 发现当NaF 浓度高 钛材料良好的抗腐蚀性主要是由表面薄而致 于0.1% 时，在PH 为6 的溶液中极化电阻下降明 密稳定的氧化膜产生，这层氧化膜在破坏后能在 显，抗腐蚀性能下降。马长柏等 [3] 发现腐蚀产生 含氧环境中迅速形成。这使得氧化膜的破坏和修 的点状凹陷的分布范围和深度均随氟离子的浓度上 复(再钝化）维持在一个稳定的状态，保护内部的钛 升而表现出相应增加的趋势，最后点状凹陷互相融 元素不被继续氧化。但有报道发现，钛表面氧化 合，样本表面粗糙度上升，高浓度氟离子提高了钛 膜在氢氟酸溶液中会出现溶解。目前普遍认为氟 的腐蚀速率，并完全破坏钛材料表面的钝化膜，发 化物对钛及钛合金的腐蚀原理是口腔中溶解的氟 生腐蚀反应。溶液中氟离子浓度决定了钛的抗腐蚀 化物和氢离子结合形成氟化氢。氟化氢能优先吸 能力，这可能和随着氟离子浓度增加引起钛表面氧 附于钛表面氧化膜的某些点上，排挤掉氧原子， 化膜的多孔性改变有关。 然后和氧化膜中的钛离子结合形成可溶性氟化物， 2.2 pH 值 使钛发生点蚀。反应方程式如下： 人体体液的正常值是7.2~7.4 ，但种植体周围 Ti O +6HF=2TiF +3H O, 唾液 pH 值可能会发生变化，外科手术和局部感 2