［論文關鍵詞］鎳鈦合金 抗腐蝕性 氧化層?
［論文摘要］鎳鈦合金以其良好的形狀記憶性和超彈性在醫學上具有特殊的應用價值。但由於從鎳鈦合金中釋放的鎳具有細胞毒性，使提高鎳鈦合金的抗腐蝕性顯得尤爲重要。本文就鎳鈦合金抗腐蝕性的研究方法、鎳鈦合金腐蝕的電解質因素、鎳鈦合金表面結構對鎳鈦合金抗腐蝕性影響的研究進展作一綜述。?
自從美國海軍武器研究所首先發現鎳鈦合金的形狀記憶性以來，鎳鈦合金因良好的形狀記憶性和超彈性在醫學上發揮了巨大作用。然而，鎳鈦合金由鎳(Ni)、鈦(Ti)等原子組成，故對鎳鈦合金抗腐蝕性研究十分必要。研究鎳鈦合金抗腐蝕性的方法很多，電極極化實驗又稱動電位實驗由於其快捷、高效、資訊獲得量多，在研究中應用也較多。口腔環境中存在着氯離子、氟離子、不同的氧濃度、菌斑及微生物等，對鎳鈦合金的抗腐蝕性有很大影響。近年來，透過改變鎳鈦合金表面結構，獲得新的氧化層或者其他表面保護層的方法被用於改善
鎳鈦合金的抗腐蝕性，達到了很好的效果，提高了鎳鈦合金的生物相容性。?
一、利用動電位實驗檢測鎳鈦合金抗腐蝕性?
動電位實驗是使作爲電極的金屬絲髮生點狀或縫隙腐蝕時，腐蝕侷限在金屬電極端的實驗利用它可以觀察金屬合金發生點狀或縫隙腐蝕時的表面電流和電壓變化情況。根據電壓和電流變化曲線可以推斷腐蝕相關參數。有學者採用動電位實驗觀察和測量不同合金表面處理方法即機械拋光、電解法拋光、空氣中熱處理形成的草黃色氧化層、鹽浴中熱處理形成的藍色氧化層等處理後的金屬作爲電極時發生點狀或縫隙腐蝕時的電壓和電流的變化情況，發現MP的鎳鈦合金活化電壓最低，按照鎳鈦合金活化電壓的高低依次爲BO＞CP＞EP＞SCO＞MP，腐蝕電流密度和腐蝕速率依次爲CP＜SCO＜EP＜BO＜MP。上述結果都說明機械拋光組的抗腐蝕能力最差。然而鎳元素釋放量爲EP=MP＜CP=BO＜SCO，說明了應用腐蝕電流密度和腐蝕速率來評價鎳鈦合金抗腐蝕能力與原子吸收光譜法所測鎳元素的釋放量之間並不一致。?
樣品的抗腐蝕性也可用崩解電壓、再鈍化電壓和腐蝕電壓來表現。用崩解電壓和腐蝕電壓解釋材料的腐蝕抵抗力的標準依據有：當電壓位於崩解電壓和腐蝕電壓間時，惰性金屬保持靜態。當電壓大於崩解電壓時，金屬開始遭受腐蝕，甚至有可能形成點腐蝕。當再鈍化電壓小於腐蝕電壓時，氧化層會被破壞，金屬絲將保持激活狀態並不斷形成點腐蝕。當再鈍化電壓大於腐蝕電壓時，金屬將有可能完全鈍化，如果鈍化過程是主要的，金屬絲點腐蝕的機會將很小。崩解電壓和再鈍化電壓的差值與金屬的點腐蝕抵抗力有關，差值越小，金屬的抵抗力就越強。雖然應用動電位實驗來檢測鎳鈦合金絲的抗腐蝕性具有快捷、高效的特點，然而實驗結果與原子吸收光譜法所測的鎳元素釋放量存在着差異，這其中的原因有待進一步探討。
二、電解質對鎳鈦合金抗腐蝕性的影響?
鎳鈦合金弓絲在口腔環境中的腐蝕受到多方面的影響，存在多種腐蝕方式，然而口腔環境中的電解質對鎳鈦合金的腐蝕是基本的也是主要的腐蝕，運用體外實驗可以模仿這個過程。體外實驗研究顯示，溶液的pH值、溫度、氯離子、氟離子、氧濃度等對鎳鈦合金的抗腐蝕性具有比較大的影響，特別是氟離子能顯著影響鎳鈦合金的抗腐蝕性。學者們採用人工唾液浸泡實驗研究鎳鈦弓絲的鎳元素釋放，發現pH值是影響鎳元素釋放的重要因素，pH值越小，鎳的釋放量越大。有學者採用酸性含氟溶液的浸泡實驗研究pH值和溫度對正畸鎳鈦弓絲的腐蝕影響，發現pH值爲3.5時，溶液溫度60℃組的鎳鈦弓絲的鎳元素釋放最多，弓絲表面發生了明顯的腐蝕。當溶液的pH值爲6時，鎳元素的釋放量與溫度沒有明顯相關性。當溶液溫度爲5℃時，弓絲表面出現較小的腐蝕現象，與pH值沒有明顯的`相關性。這說明只有在合適的溫度和pH值環境條件下鎳鈦合金纔會發生比較明顯的腐蝕，而口腔具有合適的溫度，當菌斑黏附於合金表面耗糖產酸時又可以提供合適的pH值環境，使得鎳鈦合金在口腔中的腐蝕不容忽視。氟離子對鈦和鈦合金的保護性氧化層具有侵襲性，可以降解鈦和鈦合金表面的保護性氧化層。氟離子與TiO反應形成TiOF2，削弱並破壞了表面鈦氧化層的抗腐蝕能力，引起鈦和鈦合金表面的點狀和縫隙腐蝕。電化學研究也表明，介質中含有氟離子時鈦和鈦合金的抗腐蝕性將會受到衝擊，溶液中添加氟時降低了鈦的激活電壓，將加速鈦和鈦合金的腐蝕。
三、表面結構對鎳鈦合金抗腐蝕性的影響?
不同廠家生產的鎳鈦弓絲具有不同的抗腐蝕性，這與它們具有不同的表面結構有關。有學者研究發現，不同廠家的鎳鈦弓絲表面具有相同的成分，主要爲TiO2，還有少量的NiO。雖然它們表面鈍化物的成分相同，但卻具有不同的表面結構和形態。動電位實驗表明，表面結構與鎳鈦弓絲的腐蝕電位、腐蝕速率、鈍化層電流、崩解電勢、縫隙腐蝕易感性等具有相關性。這說明表面結構在鎳鈦合金抗腐蝕性中起着重要作用。透過一些技術方法來改善鎳鈦合金的表面結構可以提高其抗腐蝕能力。?
四、表面處理對鎳鈦合金抗腐蝕性的影響?