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Procédé de revêtement sous vide PVD et matériaux pour les dents artificielles en métal

2025-12-23

Dernières nouvelles de l'entreprise Procédé de revêtement sous vide PVD et matériaux pour les dents artificielles en métal

Processus de revêtement sous vide PVD et matériaux pour les dents artificielles métalliques

一、Matériaux de base

1. Matériaux de substrat (sous-coltures métalliques pour dents artificielles)

 

Type de matériau Composition et spécifications Scénarios d'application Principaux avantages
Alliage de cobalt-chrome (Co-Cr) Co: 56-67,8%, Cr: 30-40%, graphène: 0,1 à 0,6%, nanotubes de carbone: 0,1 à 0,6%, hydroxyapatite: 2 à 3% Prothèses partielles amovibles, ponts fixes Haute résistance, résistance à la corrosion, faible coût
Légures de titane (Ti-6Al-4V) Ti: 90%, Al: 6%, V: 4% autres appareils pour la fabrication des produits du noyau ou de la tôle Excellente biocompatibilité, promotion de l'intégration osseuse

2. Matériaux de revêtement (couches de dépôt PVD)

 

Matériau de revêtement Formule chimique Indicateurs de performance Les avantages de l'application dentaire
Carbonitrure de titane Le TiCN Dureté > 35 GPa, résistance à l'usure, couleur or rose Matching esthétique des gencives, longue durée de vie
Nitrure de titane TiN Dureté 20-25 GPa, résistance à la corrosion Apparence classique en or, faible dégagement d'ions
Le carbone, comme le diamant Le DLC Coefficient de frottement.1, une surface lisse Réduit l'usure des dents opposées, antibactérien
Hydroxyapatite Pour le calcul de la teneur en dioxyde de carbone, il est nécessaire de déterminer la teneur en dioxyde de carbone. Composition biodégradable et osseuse Améliore l'osseo-intégration et la biocompatibilité des gencives

3. Matériaux auxiliaires

  • Gaz de procédé: Argon de haute pureté (Ar, 99,999%+ pour pulvérisation/nettoyage), azote (N2, pour la formation de nitrures)
  • Agents de nettoyage: Solution dégraissante alcaline (concentration de 5 à 10%), éthanol anhydre, hydroxyapatite 研磨 poudre (0,5 μm/40 μm)
  • Matériaux cibles: cibles pour le titane (Ti), cibles pour l'alliage titane-aluminium (Ti-Al), cibles pour le graphite (pour le DLC)

二、Processus de revêtement standard (machine de revêtement sous vide PVD)

Étape 1: Pré-traitement (critique pour l'adhésion)

  • Nettoyage mécanique
    • Nettoyage par ultrasons: 20 à 30 minutes dans une solution alcaline (60 à 80 °C) pour éliminer l'huile ou les contaminants
    • Le polissage de surface: polissage manuel à l'aide d'une poudre d'hydroxyapatite de 0,5 μm, suivi d'un polissage par ultrasons dans une suspension d'éthanol (40 μm de poudre HA) pendant 20 minutes
    • Séchage: 10-20 minutes à 60-80°C pour éliminer l'humidité résiduelle (tension de surface: 30-50 mN/m)
  • Activation chimique
    • Gravure acide (pour les alliages Co-Cr): diluer la solution d'acide chlorhydrique pour créer une surface micro-rough
    • Passivation: solution d'acide nitrique (pH 2-4) pour former un film d'oxyde dense, améliorant la résistance à la corrosion
  • Nettoyage par plasma
    • Décharge lumineuse d'argon dans une chambre à vide (10-2 Pa)
    • Bombardement ionique à haute énergie pour éliminer les oxydes à l'échelle nanométrique et activer les atomes de surface

Étape 2: établissement de l'environnement sous vide

  • Évacuation en deux étapes
    • Pompage à l'état brut: la pompe mécanique réduit la pression à < 10 Pa
    • Pompage fin: pompe turbomoleculaire + pompe de sublimation au titane pour atteindre 10−3~10−4 Pa (vacuum ultra-haute)
  • Purification des gaz
    • Le piège à froid à basse température (-120°C) élimine l'humidité
    • Le getter en zirconium-aluminium purifie les gaz de procédé à une pureté de 99,999%+

Étape 3: dépôt de revêtement (contrôle de processus clé)

 

Étape du processus Paramètres opérationnels Notes techniques
Pré-traitement cible Objectifs d'arc: 3-5 secondes d'arc à faible puissance (A); cibles de pulvérisation: 10-15 min avant pulvérisation Élimine les oxydes de surface cibles
Chauffage du substrat Chauffage par infrarouge à 200 à 300 °C (alliage de Ti) / 300 à 500 °C (alliage de Co-Cr) Favorise la cristallisation du revêtement
Bombardement ionique Voltage de biais négatif: -50~-200V; débit d'argon: 20-50 cm3 Améliore la liaison entre les interfaces
Dépôt réactif - TiCN: cible de Ti + N2/CH4 (ratio VCR 3:1): cible de Ti + N2 (pression partielle 0,5-1 Pa) - DLC: cible de graphite + Ar/C2H2 Contrôle de la stéchiométrie par revêtement
Contrôle du taux de dépôt Dépôt d'arc: 0,5-2 μm/min; pulvérisation par magnétron: 0,1-0,5 μm/min Épaisseur du revêtement: 3-8 μm (uniformité ±5%)

Étape 4: Après-traitement et inspection de la qualité

  • Réglage sous vide
    • Température: 300 à 400°C; durée de rétention: 1 à 2 heures
    • Élimine le stress interne et améliore la cristallinité du revêtement
  • Tests de performance
    • Adhésion: essai de coupe transversale (grade ASTM D3359, 5B) ou indentation Rockwell (grade HF1)
    • Résistance à la corrosion: essai de pulvérisation de sel neutre (NSS, 500 heures sans rouille)
    • Qualité de surface: Ra ≤ 0,05 μm (mesure par profilomètre); stabilité de la couleur (ΔE 0,7 après 34 jours d'immersion dans le NaCl)
  • Finition finale
    • Polissage de précision pour ajuster l'ajustement d'occlusion
    • Nettoyage par ultrasons pour éliminer les résidus post-traitement

(Note: le contenu du document peut être produit par AI)

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