陶瓷材料在現(xiàn)代醫(yī)療領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,其中包括補牙、牙冠、貼面、種植體和牙箍。標準ISO6872"牙科-陶瓷材料”對牙科所用陶瓷材料的力學(xué)性能做出了規(guī)定,同時提供了測試其彎曲強度的基本方法。
測試時,采用英斯特朗萬能材料試驗機或ElectroPuls電子動靜態(tài)測試系統(tǒng),借助Bluehill?軟件運行試驗及分析試驗結(jié)果。采用微型壓縮夾具,安裝不同直徑的砧子,裝載小尺寸樣品。測試既可在空氣中進行,亦可浸在液體槽中來模擬人體內(nèi)環(huán)境。英斯特朗彎曲夾具符合ISO6872標準試驗的測試要求,夾具的特殊設(shè)計能確保跨度距離和對中的高精度,解決了這類試驗中關(guān)鍵的對齊及平行問題。
當今社會中,無數(shù)人正在遭受頸部椎間盤突出和腰間盤突出的痛苦,這是一種常見的人體老化現(xiàn)象。當連接脊椎的椎間盤失去靈活性和沖擊吸收能力時,神經(jīng)和脊髓就會受到壓迫,引起手臂和頸部的慢性疼痛。過去40年,醫(yī)學(xué)上往往采用頸椎融合術(shù)解除此病患,然而這種手術(shù)通常會導(dǎo)致頸骨不能運動,造成頸部其余椎間盤的負荷加重。
針對上述情況,全新的臨床試驗是將人造的頸椎間盤組件,即由鈦和陶瓷復(fù)合材料制成球窩結(jié)構(gòu),植入脊椎后可以代替受損的頸椎間盤,使患者的人造椎間盤的運動幅度可以和正常的頸椎間盤保持同樣的水平。除了上述臨床試驗以外,醫(yī)療器械制造商也在研究人造頸椎間盤在遭受沖擊時如何持保持持續(xù)有效,以及由鈦杯邊緣產(chǎn)生的陶瓷球開裂或剝落和固定于底座的陶瓷附件松動或損壞的情況。
采用英斯特朗9350HV型落錘試驗機,安裝45kN (10000 磅) 載荷容量的沖擊頭可為試驗提供足夠大的載荷容量。該系統(tǒng)還配有氣動回彈制動器,有效防止試樣受到任何二次沖擊。由于樣品的大小、形狀和樣式不同,英斯特朗可針對客戶的特殊需求定制平面錘頭和承載夾具。根據(jù)英斯特朗9350HV型落錘試驗機的控制特性,選擇沖擊能量和落錘點,客戶能夠系統(tǒng)地增加每個試樣的載荷量級。這樣就能收集人造椎間盤受到不同沖擊時的應(yīng)變數(shù)據(jù),然后形成產(chǎn)品的沖擊性能記錄。
除上述應(yīng)用場景外,英斯特朗試驗機也可應(yīng)用在其他高性能陶瓷材料或結(jié)構(gòu)的測試中。SiC陶瓷具有高強度、高硬度、可靠的化學(xué)穩(wěn)定性、良好抗熱沖擊性能,在國防、核能和空間技術(shù)、汽車工業(yè)及海洋工程等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。Instron試驗機可對SiC陶瓷材料的抗彎強度性能進行檢測,測出其三點抗彎強度。
另外,英斯特朗試驗機也可以應(yīng)用在雙重固化樹脂陶瓷粘接耐久性測試上。將樣品通過502膠水固定在自制器具上,然后將器具安裝在Instron萬能材料試驗機上,使用縫合線(直徑為0.3~0.349mm)沿著樹脂柱粘接區(qū)的界面,通過抗拉實驗?zāi)J綄渲c陶瓷的粘接界面進行剪切加載,加載速度為1.0mm/min,直至粘接界面斷裂,即可測試雙重固化樹脂陶瓷粘接耐久性。