β-鈦絲，商品名TMA(titanium-molybde-num alloy)，化學(xué)組成為79%Ti，11%Mo，6%Zr，4%Sn，是一種最新型的矯治弓絲，用于正畸臨床只有十余年。鈦于1952年首次被用作材料金屬，但早期工業(yè)用鈦金屬材料是純鈦(99.2％Ti)，在903℃(1625°F)時，該金屬呈六邊形密集晶狀結(jié)構(gòu)(hexagonal close—packed crystal form)為α鈦。在室溫下，其屈服強(qiáng)度和彈性模量分別為1.06×10MPa(15.5×103Psi)和3.77×102MPa(55×103Psi)，兩者比值為0.35×10-2，顯示純鈦絲材料的最大彈性回復(fù)力僅為不銹鋼材料的1/3。第二代鈦絲仍以HCP結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，成份為Ti-6AI-4V，為α+β型鈦，屈服強(qiáng)度與彈性模量之比為0.87×10-2，比第一代產(chǎn)品多一倍上，但仍然低于不銹鋼絲。直至60年代，一種全新的高溫處理鈦問世。其處理過程為：當(dāng)冶煉溫度超過903℃(1625°F)時，純鈦從HCP結(jié)構(gòu)重新排列為體心立方形框架點(diǎn)陣(body-centred cubic lattice)，稱為β-鈦。當(dāng)加入鉬(Molydcnum)或鈷(Columbium)后，室溫下鈦基臺金仍保持β-鈦結(jié)構(gòu)，稱為β-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)鈦（β-stabilized titaniums)。此后，該絲被用作正畸矯治弓絲。本文就β-鈦絲的基本特性及其臨床應(yīng)用綜合介紹如下。
1、β-鈦絲的一般理化性能
與α+β鈦合金比較，β-鈦臺金具有以下幾點(diǎn)特征：① 靠熱處理能獲得高的強(qiáng)度；② 雖然強(qiáng)度高，但加工性還優(yōu)越；③ 耐蝕性優(yōu)良，它在氯化物介質(zhì)中幾乎不受點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕的破壞，其腐蝕疲勞性能也比鋼葉片優(yōu)良。
β-鈦絲的一般理化性能為：① 屈服強(qiáng)度(YS)：拉仲屈服1.52×102~11.66×l02MPa(95×103~l70×103Psi)，彎曲屈服為9.67×2~11.32×l02MPa(141×103~165×103Psi)．② 彈性模量(E)：拉伸試驗為6.49×l04~659×104M Pa(9400×103~9600×103Psi)，彎曲試驗為5.69×104~8.58×104MPa(8370×103~12500×103Psi)。③ 彈性：13.0×10--3M。① 彈力：6.1F／M3 。
2、β-鈦絲的特性及臨床應(yīng)用
2.1 β-鈦絲的特性
正畸矯治固其矯治方法不同，對矯治弓絲的性能要求各異。一般地，就優(yōu)質(zhì)的矯治弓絲而言，以下三種性能至關(guān)重要：① 高彈性回復(fù)力，即弓絲大距離彎曲后無永久變形。② 較低的硬度。弓絲硬度應(yīng)低于不銹鋼絲，這樣可與托槽相匹配，便于控制弓絲的作用，同時產(chǎn)生輕力。③便于成形。弓絲應(yīng)便于彎制或形成復(fù)雜的形狀，如曲等，而不被折裂。β-鈦絲基本符合以上三個要求，因而，從矯治角度上講，β-鈦絲的力學(xué)性能優(yōu)于不銹鋼絲。
2.2 β-鈦絲的臨床應(yīng)用
2.2.1 β-鈦絲的彈性橫量介于不銹鋼絲和鎳鈦臺金絲之間，故β-鈦絲的矯治力值低于不銹鋼絲而高于鎳鈦臺金絲。由于β-鈦絲的彈性模量低于不銹鋼絲，用β-鈦絲彎制的理想方絲弓明顯優(yōu)于不銹鋼絲，當(dāng)其彎曲度比不銹鋼絲的彎曲度大一倍時，仍無永久變形。這使其作用范圍增大．既可用于排齊牙齒，又可用于完成弓絲。β-鈦絲可產(chǎn)生約同樣直徑不銹鋼絲力值的50%，且可緩慢釋放。例如0.457mm×0.635 mm(0.018英時×0.025英時)β-鈦絲彎制的第二序列彎曲產(chǎn)生的力值與0.356mm×0.508mm(0.0l4英時×0.020英時)不銹鋼絲產(chǎn)生的力值相同，而該型號的β-鈦絲與常用0.018系列托槽完全匹配，故能產(chǎn)生控根作用。由于β-鈦絲彈性模量小，屈服強(qiáng)度相對較大，具有較好的彈性和較大的彈性形變范圍，在臨床上則表現(xiàn)為矯治力大小易調(diào)節(jié)，且在矯治過程中保持相對穩(wěn)定。Goldberg曾對臺金的這一性能進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)在一定條件下冷加工及熱處理均可進(jìn)一步改善材料的力學(xué)性能。在482℃條件下的熱處理或機(jī)械加工抽絲均可使β-鈦絲的屈服強(qiáng)度與彈性模量比值最大，材料的彈性優(yōu)良(約為不銹鋼的1.4~1.8倍)。根據(jù)這一特點(diǎn)，臨床應(yīng)用前可對弓絲進(jìn)行預(yù)處理，以取得最佳矯治效果。
2.2.2 β-鈦絲具有良好的韌性和成形性,可彎制各種曲及復(fù)雜的形狀，完成復(fù)雜的矯治。經(jīng)ADA冷彎試驗，β-鈦絲的成形性與不銹鋼絲相同。且彎制后其彈性恢復(fù)力不變。Burstone嘗試將兩根長度各為13mm的片段弓，一為不銹鋼絲，另一為β-鈦絲，彎制成120°角，將其分別結(jié)扎于上、下第一磨牙頰面管與尖牙托槽之間，以豎直尖牙。拆除弓絲后，上頜不銹鋼絲產(chǎn)生62°永久變形，而下頜β-鈦絲則無變形。此外，Burstone還用β-鈦絲彎制正軸簧，張開180°對尖牙產(chǎn)生持續(xù)的力以矯活斜軸的尖牙，取得較好療效。β-鈦絲良好的彈性和成形性是其不同于其它矯治弓絲的顯著特點(diǎn)。
2.2.3 β-鈦絲的焊接問題：β-鈦絲可直接點(diǎn)焊附件．如阻滯點(diǎn)、牽引鉤、輔助弓絲等均可點(diǎn)焊至β-鈦絲上，而使弓絲更適用。值得注意的是：點(diǎn)焊時必需嚴(yán)格控制工作電壓，在理想電壓下焊接，β-鈦絲的性能不會減低。溫度過高將使弓絲變脆口。
2.2.4 關(guān)于β-鈦絲的摩擦力和消毒問題：
Garner和Tidy指出：β-鈦絲的摩擦系數(shù)比不銹鋼絲和鈷鉻合金絲均高。另有學(xué)者對不銹鋼絲 鈷鉻絲、鎳鈦絲和β-鈦絲進(jìn)行電鏡和激光觀察，發(fā)現(xiàn)β-鈦絲的表面最粗糙，故摩擦力最大。進(jìn)一步的研究表明：在0°轉(zhuǎn)矩0.457mm(0.018英時)托槽溝中，β-鈦絲的摩擦力比不銹鋼絲、鎳鈦臺金絲大；而在0.559mm(0.022英時)的托槽溝中，β-鈦絲的摩擦力與鎳鈦臺金絲相同，但大于不銹鋼絲和鈷鉻臺金絲。
關(guān)于β-鈦絲的消毒問題．staggers的試驗得出：經(jīng)一次高溫消毒，β-鈦絲的拉伸強(qiáng)度顯著增加，高壓消毒和乙醚消毒對其性能無顯著影響。
綜上所述，β-鈦絲是一具有較大矯治潛能的弓絲材料，該弓絲具有較好的彈性、能產(chǎn)生持久而適中的矯活力、成形性好、可焊接輔弓等特性，其綜臺性能憂于不銹鋼絲、鎳鈦臺金絲，臨床使用時應(yīng)注意其持點(diǎn)，合理選用，以取得最佳矯治效果。
相關(guān)鏈接
