基于义齿材料的摩擦磨损加速寿命试验及寿命预测研究

摘要

摩擦学越来越受到科研人员的重视，它已经遍布各个学科领域。天然牙齿的摩擦副是一种特殊摩擦副，随着人们越来越重视牙齿健康，牙科修复材料摩擦学性能研究受到越来越多国内外学者的关注。
　　本文以义齿材料摩擦磨损为对象，分析了国内外有关义齿材料摩擦磨损的研究现状和发展趋势，并从义齿材料、摩擦磨损试验机、磨损性能分析以及寿命预测4个方面进行了研究分析。在此基础上，设计开发球—盘接触式曲柄滑块往复式摩擦磨损试验机，并在此试验机上研究牙科用的自凝和热凝树脂球分别对自凝树脂板的摩擦磨损行为，根据此试验机的的测试数据，分析研究义齿材料的磨损性能及加速寿命。
　　首先，根据义齿摩擦磨损试验环境标准开发设计了温度和湿度可控制的球—盘接触式曲柄滑块往复式摩擦磨损试验机。利用半导体应变片对摩擦过程中摩擦系数进行动态跟踪测试，通过改变砝码的质量实现正压力的改变以及通过改变偏心轮的偏心距实现往复行程变化的一台小型实用的往复式摩擦磨损试验机，该试验机主要对义齿材料进行摩擦磨损试验，还可对金属及其他非金属材料进行摩擦磨损试验。
　　其次，在自制的往复摩擦磨损试验台上，以球面接触方式，在干摩擦、法向压力为20N、往复频率0.5Hz、摆幅85mm条件下，研究了牙科用的自凝和热凝树脂球分别对自凝树脂板的摩擦磨损行为。试验过程中利用动态应变仪测量摩擦过程中应变片的应变，进而计算出摩擦系数。用摩擦系数、磨损量和电镜观察比较得出自凝与热凝两种义齿材料的耐磨性能。
　　最后，根据可靠性理论对义齿材料进行寿命估计，给与患者选择义齿的根据。

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第1章 绪 论

1.1 摩擦学的基本概念及发展史

1.2 天然牙及义齿材料的摩擦学研究现状

1.3 研究内容和意义

第2章 摩擦磨损试验机开发设计

2.1 牙齿摩擦磨损试验机研究现状

2.2 摩擦磨损试验机工作原理及分析

2.3 摩擦磨损试验机开发设计

2.4 试验机控制系统设计

2.5 本章小结

第3章 实验及数据分析

3.1 材料与试样制备

3.2 实验过程

3.3 应变片的选择及标定

3.4 摩擦系数的确定及分析

3.5 磨损行为分析

3.6 本章小结

第4章 寿命预测

4.1 加速寿命的定义

4.2 加速寿命国内外研究现状

4.3 自凝、热凝义齿材料加速寿命预测

4.4 本章小结

第5章 总结和展望

5.1 论文总结

5.2 论文展望

参考文献

致谢

攻读学位期间取得的科研成果