歯科ツール - CVD派生ハードコーティング歯科ツールの
歯科ツール - CVD派生ハードコーティング歯科ツールの
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化學(xué)蒸著 |
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化學(xué)気相蒸著（CVD）は、ドリル、hacksaws、バンドソー、かみそりの刃と挿入を含む金屬の切削工具、広範(fàn)囲のコーティングのための確立された技術(shù)です。いくつかのケースでは、CVD法は、20倍でコーティングされていない工具の壽命を切削工具の壽命を増やすことができます。さらに、切削効率、切削速度と被加工物の切斷の品質(zhì)が大幅に表面工學(xué)によって改善されています。技術(shù)は、幅広いアプリケーションのために、TiN等、TiAlNの、多層膜、傾斜コーティングと斬新なナノコンポジットコーティングなどのコーティングの多種多様を堆積させるために使用することができます。表面の生物醫(yī)學(xué)的インプラントの治療とCVDのアプリケーションからの品質(zhì)、安全性やコストの面で恩恵を受けることができるすべてがそのようなBURS、矯正ペンチ、ピンセットなどの歯のツールが、 -まだある領(lǐng)域ではほとんどCVD作業(yè)が実施さがあったコーティング。 ダイヤモンドコーティング歯科ツールダイヤモンドでコーティングされた歯科BURSは、一般的に患者にだけでなく、歯科技工所で使用されています。歯科BURSは、歯の空洞の準(zhǔn)備と、多くの場(chǎng)合、王冠と橋梁工事のための自分自身の歯の準(zhǔn)備と部分床義歯を含むいくつかの目的で使用されています。歯科BURSはまた、入れ歯や金屬のフレームワークなどの材料の様々な種類のトリミングと研磨、切斷、穴あけ、研削のための歯科技工所で広く使用されています。 BURSは、バインダーのマトリックス材料を用いて基板表面に硬質(zhì)のダイヤモンド粒子を固定することによって作られています。歯科BURSは現(xiàn)在バールドバイヘッドとシャフトの長(zhǎng)さの寸法が指定されています。研削面のための仕様はありません。特にダイヤモンドコーティングBURSの場(chǎng)合には、使用されるダイヤモンド粒子の粒サイズや畫(huà)質(zhì)の標(biāo)準(zhǔn)化はありません。ダイヤモンド粒子の平均粒徑は50 -300μmのから大きく異なる可能性があります。 制限事項(xiàng)と問(wèn)題點(diǎn) ダイヤモンドコーティング歯科ツールに関連付けられている特定の歯科ツールの長(zhǎng)期的な品質(zhì)と有効性の問(wèn)題、そして特にBURSがあります。例えば、いくつかの歯科ツールの粒子は、操作のほんの短い時(shí)間後に効果のないツールをレンダリングする、非常に迅速に脫ぎ履き。ダイヤモンドコーティングされた歯科BURSで、カットやトリミングの有効性は、高溫と酸性環(huán)境を採(cǎi)用するプロセスを繰り返し滅菌、消毒や清掃のおかげで減少する。一つの重要な発見(jiàn)は、一度にルーチン使用されていたソリューションを、掃除に基づいてリン酸の炭素鋼のBURSで腐食作用の発見(jiàn)でした。別のインスタンスでは、タングステンカーバイドバーの分離、のいずれかの三つのケースが記載されており、分離されたバールの頭を嚥下患者となりました。シャンクから分離いがヘッドのこの大量の消毒に使用されるコールド消毒液と関連していた。 、例えば、+イオンがダイヤモンドコーティングされた歯科BURSの金屬製のバインダーから體內(nèi)へのNi 2の潛在的なリリースがされている-歯科BURSからコーティング粒子はまた、患者の口の中のバールから離れて來(lái)る必要があります健康の危険がおそらく患者にとって有毒である可能性があります。この側(cè)面だけでなく、患者の呼吸器系、歯科醫(yī)や看護(hù)師にリスクをもたらすだけでなく、歯科修復(fù)の実験室での製造中にセラミックの汚染を引き起こす。 アルternativeコーティング技術(shù)これらの制限のおかげで、前述の、より良い品質(zhì)、長(zhǎng)期的かつより経済的な歯科ツールに対するニーズが高まっています。この需要のためにケータリングや汚染/健康問(wèn)題を克服するための魅力的な方法は、表面処理の技術(shù)を使用することです。いくつかの方法は、スパッタリング、蒸著、イオン注入とプラズマ支援化學(xué)蒸著（CVD）、図1を含めて、コーティングに使用することができます。
それぞれの方法には長(zhǎng)所と短所があります。例えば、イオン注入は、ツールの寸法を変えずに、非常に難しい面を與えることができますが、それは歯科用バーのような複雑な形のツールを治療する際に、それが困難に使用できるようになります視線の技法、である。このようなフィアット基板上にシリコンチップを治療するなどの他のアプリケーションの場(chǎng)合は、イオン注入は、リン、ホウ素やヒ素などのドーパントを制御された量を?qū)毪工毪郡幛藷o(wú)比である。 CVDの利點(diǎn)しかし、CVD法は、歯科BURSの表面コーティングのための將來(lái)の選択肢になりそうです。他の表面工學(xué)技術(shù)上のCVDの主な利點(diǎn)は、一様に、そのような歯科BURS、歯科ドリル、ペンチ、ピンセットなどの複雑なコンポーネントを被覆する能力です。さらに、それは、基板材料上にコーティングの連続的な層を適用し、そしてその最後の長(zhǎng)い工具を作ることは可能です。もう一つの利點(diǎn)は、CVDコーティングが使用される機(jī)器に向けて、最小限のコストで経済的かつ大規(guī)模に適用できることです。 CVDの欠點(diǎn)CVDの欠點(diǎn)の1つは、頻繁に健康被害をもたらすことができる前駆體を採(cǎi)用し、環(huán)境に優(yōu)しくないと可燃性であるということです。ダイヤモンドコーティングの堆積は、CVDプロセスが活性化し、ガス?fàn)瞍畏磸辘蚴埭堡皮い牖瘜W(xué)物質(zhì)の前駆體ガス、通常はメタンと水素の分解を伴います。彼らは、基板への対流と拡散流れ機(jī)構(gòu)を経由して輸送される。條件が良好な場(chǎng)合はすぐそこに、異種のガス/表面のプロセスは、ダイヤモンド膜の核生成と成長(zhǎng)を生じさせる。成膜條件を最適化することにより、コーティングの表面特性は、アプリケーションに合わせて調(diào)整できます。 ダイヤモンド合成の基本的な問(wèn)題は、炭素の同素體の性質(zhì)によって引き起こされる。通常の條件下ではグラファイト、ないダイヤモンドは、炭素の熱力學(xué)的に安定な結(jié)晶相である。そうダイヤモンドCVDの主な要件は、sp3結(jié)合した炭素を堆積し、同時(shí)にグラファイトSP2結(jié)合の形成を抑制することである。これは、このような原子狀水素のようなnondiamond炭素のエッチング液の高濃度を確立することによって行われます。通常、これらの條件は、プロセスガスに水素を大量に混合することによって、熱的にどちらのガスを活性化するか、プラズマを用いることにより達(dá)成されています。 一般的には、複雑な表面にCVD法、イオンアシスト蒸著、プラズマCVDなどのプロセスによって適用されるようなダイヤモンド、グラデーションコーティング、多層膜やナノコンポジットなどのコーティングの密著性は、かなり貧弱です。コーティング/基材密著性を向上させる可能性の方法は様々な粉體と基板の摩耗を含む、バイアス基板は、バイアスパルスおよび層間材料の使用。 新しい概念 - 高周波CVD水に熱フィラメントCVD裝置を組み込んだ修正された高周波CVD（HFCVD）図2を、使用すると、制御されたガス流量のステンレス製の容器を冷卻、システムは、獨(dú)立したバイアスを基板とフィラメント間に印加することができます。フィラメントは反応混合物を活性化するために直徑0.5mmのフラットコイル狀タンタル線で構(gòu)成されています。プロセスは、炭化タングステン、ダイヤモンドコーティング、およびステンレス鋼のBURSとして歯科BURSのいくつかの種類の薄膜コーティングの堆積に対応するために適応させることができます。
HFCVDは、カッティングエッジで連続的なコーティングを適用することにより、新しいダイヤモンドBURSを製造するために使用することができます。技術(shù)は、従來(lái)のダイヤモンドBURSに存在するバインダー材料を使用する必要がなくなります。その結(jié)果、それは、口腔組織（およびその後の感染）の汚染の問(wèn)題を克服カッティング効率の向上と工具壽命を増加させるための可能性を秘めています。 コーティング/基板ボンドのINGを強(qiáng)化する方法コーティング/基材の密著性は、基板のいくつかの前処理を?qū)g施することによって高めることができる。これらの治療の中でダイヤモンド、アルミナ、および炭化ケイ素などの様々な粉體の混合物を用いて基板表面の荒れがあります。最近の研究では、基板の表面の制御された粗面化は、コーティング材料のダイヤモンドの核形成密度を増加させることができることが示唆されている。 バイアス基板は、使用することのできる別の表面前処理方法です。バイアスは、耐摩耗性よりもはるかに制御可能な技術(shù)であり、それはまた様々な基板上にダイヤモンドの核生成密度を高めることができます。それは、基板のどちらか否定的か肯定的にフィラメントを基準(zhǔn)にしてバイアスされているのin - situ法です。グロー放電をバイアス時(shí)に生成され、基板は最大30分までの期間のためのプラズマにさらされている。基板は、その後のダイヤモンドの堆積のための核生成サイトを作成し、イオンが殺到しています。このプロセスは、従來(lái)の研磨手順と比較して基板に比較的軽微な損傷を與えると考えられている。方法は、核生成および成長(zhǎng)の制御と再現(xiàn)性の表面部位を必要とするアプリケーションに特に魅力的です。 |
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主な著者：Hussamラジャブ、ナサーアリ、Htetセイン、ロバートチェリーとWaqarアーメド ソース：材料の世界、巻。 8、頁(yè)17-19、2000。
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