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研究生： 楊喬陵
Chiao-ling Yang
論文名稱： 牙齒矯正線之陽極處理與顯色機制
Anodization of dental arch wires and the coloring mechanisms
指導教授： 陳信文
Sinn-wen Chen
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 化學工程學系
Department of Chemical Engineering
論文出版年： 2005
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 64
中文關鍵詞： 顏色 、陽極化 、矯正線 、氧化層
外文關鍵詞： color, anodization, archwire, oxide
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    • 矯正牙齒為現代人普遍的醫療行為。在過去大多數的努力都是為了讓矯正線透明化，現今不□鋼托架已可用陶瓷材料來取代，於外觀上可達到跟牙齒相似而不易分辨。但對矯正線而言，因為需要彎曲和一力量來推動牙齒，所以其材質都仍舊是以金屬材料為主，無法達到看不見之目的。然而現代人愛炫酷，未必一定要將矯正線透明化，讓矯正線具有五顏六色亦提供了另一項選擇。為了使矯正線能夠顯現各種不同的顏色，採用金屬表面處理最常見的陽極處理。實驗方面，陽極化溫度控制在25℃、定電壓模式，可讓β-Ti合金在硫酸、磷酸、硫酸鈉和磷酸鈉電解液下，其表面顏色跟隨著施加電壓(10V到60V)改變。並對陽極化後之矯正線進行金相分析，且藉由XPS和AES分析表面氧化物組成和厚度。陽極化後之β-Ti和NiTi合金其表面組成為TiO2，且NiTi合金表面幾乎沒有Ni存在。薄膜干涉為氧化物具有顏色的原因。氧化物厚度會隨著施加電壓上升而增厚。陽極化後β-Ti合金表面的氧化物是相當均勻，然而陽極化後NiTi合金表面粗糙卻會增加。由於兩者氧化物均勻性的差異，造成陽極化後之β-Ti合金的顏色會比NiTi合金來得明亮。此外矯正線經由陽極化後，其機械性質跟原來相比亦沒有多大之改變，不會破壞了原來良好的機械性質。

    目錄 摘要Ⅰ 目錄Ⅱ 圖目錄Ⅲ 表目錄Ⅳ 第一章、 前言---------------------------------------------------------------------------1 第二章、 文獻回顧 2-1.矯正線的性質--------------------------------------------------------------------3 2-2.生物相容性-----------------------------------------------------------------------5 2-3.陽極處理 2-3-1. Ti陽極處理過程-----------------------------------------------------------6 2-3-2.電壓、電解液溫度、濃度和pH值對Ti合金氧化膜的影響----------7 2-4. 氧化膜組成和結構 2-4 -1.Ti合金之氧化膜組成和結構-------------------------------------------11 2-4-2 .Ni Ti合金之氧化膜組成和結構---------------------------------------13 2-5.氧化膜厚度的量測-------------------------------------------------------------14 2-6.氧化膜顯色原因和薄膜干涉-------------------------------------------------16 第三章、 研究方法 3-1.材料製備和採購----------------------------------------------------------------19 3-2.陽極處理-------------------------------------------------------------------------19 3-3.實驗流程-------------------------------------------------------------------------19 3-4.實驗裝置-------------------------------------------------------------------------20 3-5.試片前處理----------------------------------------------------------------------20 3-6.操作條件-------------------------------------------------------------------------20 3-7.分析方法-------------------------------------------------------------------------20 第四章、 結果和討論 4-1. β-Ti矯正線 4-1-1.酸性水溶液電解液------------------------------------------------------22 4-1-1-1.相同定電壓值下，不同電解液下之不同陽極處理時間-----24 4-1-2.硫酸鈉電解液------------------------------------------------------------26 4-1-3.磷酸鈉電解液不同濃度之比較---------------------------------------28 4-2.NiTi矯正線合金 4-2-1.硫酸鈉電解液------------------------------------------------------------31 4-2-2.硫酸鈉(50g Na2SO4 10H2O)電解液---------------------------------34 4-2-3.相同電解液不同pH值-------------------------------------------------36 4-2-4.不同處理時間------------------------------------------------------------38 4-3. 平板狀NiTi合金在硫酸鈉(Na2SO4)和磷酸鈉(Na3PO4)電解液------39 4-4陽極化後矯正線之XPS分析 4-4-1. β-Ti合金矯正線之XPS分析-----------------------------------------42 4-4-2 .NiTi合金矯正線之XPS分析----------------------------------------44 4-5陽極化後氧化物之厚度分析 4-5-1. β-Ti合金矯正線之AES分析-----------------------------------------46 4-5-2. NiTi合金矯正線之AES分析-----------------------------------------54 4-6矯正線陽極化後之機械性質 4-6-1. β-Ti合金-----------------------------------------------------------------59 第五章、 結論--------------------------------------------------------------------------61 第六章、 參考文獻--------------------------------------------------------------------63

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