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Notizie aziendali su Processo di rivestimento a vuoto PVD e materiali per denti artificiali metallici
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Processo di rivestimento a vuoto PVD e materiali per denti artificiali metallici

2025-12-23

Ultime notizie aziendali su Processo di rivestimento a vuoto PVD e materiali per denti artificiali metallici

Processo e materiali di rivestimento sottovuoto PVD per denti artificiali in metallo

一、Materiali di base

1. Materiali del substrato (basi per denti artificiali in metallo)

 

Tipo di materiale Composizione e specifiche Scenari applicativi Vantaggi chiave
Lega di cobalto-cromo (Co-Cr) Co: 56-67,8%, Cr: 30-40%, grafene: 0,1-0,6%, nanotubi di carbonio: 0,1-0,6%, idrossiapatite: 2-3% Protesi parziali rimovibili, ponti fissi Elevata resistenza, resistenza alla corrosione, basso costo
Lega di titanio (Ti-6Al-4V) Ti: 90%, Al: 6%, V: 4% Corone supportate da impianti, monconi Eccellente biocompatibilità, promozione dell'osteointegrazione

2. Materiali di rivestimento (strati di deposizione PVD)

 

Materiale di rivestimento Formula chimica Metriche di prestazione Vantaggi applicativi dentali
Carbonitruro di titanio TiCN Durezza >35 GPa, resistenza all'usura, colore oro rosa Abbinamento estetico gengivale, lunga durata
Nitruro di titanio TiN Durezza 20-25 GPa, resistenza alla corrosione Aspetto oro classico, basso rilascio di ioni
Carbonio diamantato DLC Coefficiente di attrito .1, superficie liscia Riduce l'usura sui denti antagonisti, antibatterico
Idrossiapatite HA (Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂) Biodegradabile, composizione simile all'osso Migliora l'osteointegrazione, biocompatibilità gengivale

3. Materiali ausiliari

  • Gas di processo: Argon ad alta purezza (Ar, 99,999%+ per sputtering/pulizia), azoto (N₂, per la formazione di nitruri)
  • Agenti di pulizia: Soluzione alcalina sgrassante (concentrazione 5-10%), etanolo anidro, polvere di idrossiapatite 研磨 (0,5μm/40μm)
  • Materiali target: Target di titanio (Ti), target in lega di titanio-alluminio (Ti-Al), target di grafite (per DLC)

二、Processo di rivestimento standard (macchina per rivestimento sottovuoto PVD)

Fase 1: Pre-trattamento (fondamentale per l'adesione)

  • Pulizia meccanica
    • Pulizia a ultrasuoni: 20-30 minuti in soluzione alcalina (60-80℃) per rimuovere olio/contaminanti
    • Levigatura superficiale: Lucidatura manuale con polvere di idrossiapatite da 0,5μm, seguita da levigatura a ultrasuoni in sospensione di etanolo (polvere HA da 40μm) per 20 minuti
    • Asciugatura: 10-20 minuti a 60-80℃ per eliminare l'umidità residua (tensione superficiale: 30-50 mN/m)
  • Attivazione chimica
    • Attacco acido (per leghe Co-Cr): Soluzione diluita di acido cloridrico per creare una superficie micro-ruvida
    • Passivazione: Soluzione di acido nitrico (pH 2-4) per formare un film di ossido denso, migliorando la resistenza alla corrosione
  • Pulizia al plasma
    • Scarica a bagliore di argon nella camera a vuoto (10⁻² Pa)
    • Bombardamento ionico ad alta energia per rimuovere ossidi su scala nanometrica e attivare gli atomi superficiali

Fase 2: Stabilimento dell'ambiente sottovuoto

  • Evacuazione a due stadi
    • Pompaggio preliminare: La pompa meccanica riduce la pressione a<10 Pa
    • Pompaggio fine: Pompa turbomolecolare + pompa a sublimazione di titanio per raggiungere 10⁻³~10⁻⁴ Pa (ultra-alto vuoto)
  • Purificazione del gas
    • Trappola fredda a bassa temperatura (-120℃) rimuove l'umidità
    • Getter di zirconio-alluminio purifica i gas di processo a una purezza del 99,999%+

Fase 3: Deposizione del rivestimento (controllo del processo chiave)

 

Fase del processo Parametri operativi Note tecniche
Pre-trattamento del target Target ad arco: Arcatura a bassa potenza di 3-5 secondi (A); Target di sputtering: Pre-sputtering di 10-15 minuti Rimuove gli ossidi superficiali del target
Riscaldamento del substrato Riscaldamento a infrarossi a 200-300℃ (lega Ti) / 300-500℃ (lega Co-Cr) Promuove la cristallizzazione del rivestimento
Bombardamento ionico Tensione di polarizzazione negativa: -50~-200V; Flusso di argon: 20-50 sccm Migliora l'adesione dell'interfaccia
Deposizione reattiva - TiCN: Target Ti + N₂/CH₄ (rapporto VCR 3:1) : Target Ti + N₂ (pressione parziale 0,5-1 Pa) - DLC: Target di grafite + Ar/C₂H₂ Controlla la stechiometria del rivestimento
Controllo della velocità di deposizione Deposizione ad arco: 0,5-2 μm/min; Sputtering magnetron: 0,1-0,5 μm/min Spessore del rivestimento: 3-8 μm (uniformità ±5%)

Fase 4: Post-trattamento e ispezione di qualità

  • Ricottura sottovuoto
    • Temperatura: 300-400℃; Tempo di mantenimento: 1-2 ore
    • Elimina le sollecitazioni interne e migliora la cristallinità del rivestimento
  • Test delle prestazioni
    • Adesione: Test a taglio trasversale (ASTM D3359, grado 5B) o indentazione Rockwell (grado HF1)
    • Resistenza alla corrosione: Test allo spruzzo di sale neutro (NSS, 500 ore senza ruggine)
    • Qualità della superficie: Ra ≤0,05 μm (misurazione con profilometro); Stabilità del colore (ΔE .7 dopo 34 giorni di immersione in NaCl)
  • Finitura finale
    • Lucidatura di precisione per regolare l'adattamento occlusale
    • Pulizia a ultrasuoni per rimuovere i residui di post-elaborazione

（Nota: il contenuto del documento potrebbe essere generato dall'IA）

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