bylwpb-A021-人牙釉质的酸蚀磨损特性研究

西南交通大学

本科毕业设计（论文）

人牙釉质的酸蚀磨损特性研究

年级: 200X

学号: 200XXXX

姓名: XXX

专业: 机械设计制造及其自动化

指导老师: XXX 教授

200X年6月

院系机械工程系专业工程机械年级200X级姓名XXX 题目人牙釉质的酸蚀磨损特性研究

指导教师XXX

评语

指导教师(签章)

评阅人

评语

评阅人(签章)

成绩

答辩委员会主任(签章)

年月日

毕业设计（论文）任务书

班级200X级学生姓名XXX 学号200XXXX

发题日期：200X年2月28日完成日期：6 月 5 日

题目人牙釉质的酸蚀磨损特性研究

1、本论文的目的、意义

牙齿是人体口腔的重要器官之一，是消化道的起始和门户，对人体健康有着十分重要的作用。牙齿摩擦副在中枢神经的支配下，以咀嚼肌肉为动力，牙合为程序，周而复始地进行咀嚼循环，完成复杂的咀嚼、语言、吞咽、表情等功能。

随着人民生活水平的不断提高, 牙齿的保健日益受到人们的重视, 国际牙防组织将每年的9月20

日列为“全国爱牙日”。人们通过饮食过程中吃的事物或喝的饮料会直接，间接的产生有机酸或其中的食物添加剂都将对牙齿造成不同程度的酸蚀。近年来国内外的专家学者对酸蚀对人牙釉质摩擦磨损的影响先后都做过研究，目的在于研究酸蚀机理，指导人们的合理膳食，减小食物对牙齿的酸蚀。但是口腔中的牙齿磨损和酸蚀是同时发生同时存在的，以前的研究都或者集中精力研究酸蚀机理或者单纯研究牙齿的摩擦磨损规律，所以我们将酸蚀和摩擦磨损同时研究对牙釉质的影响很有现实意义，通过这些研究可以指导人们合理膳食，做到使牙齿损耗的程度最小从而在日常生活中有效的保护我们的牙齿。本论文研究了人牙釉质在柠檬酸介质中的摩擦磨损行为以及正常人牙釉质和已经被腐蚀3min后的人牙釉质在高钙牛奶中的再矿化能力，这些都对预防酸蚀和磨损共同导致的龋齿很有理论指导意义。

2、学生应完成的任务

本论文主要分为四个部分：绪论、试验方法、食物颗粒硬度的影响、食物颗粒粒度的影响。学生主要完成以下几个任务：

(1)查阅相关资料，完成绪论部分的写作。

(2)查阅资料，制定实验方案。

（3）试验研究人牙釉质在柠檬酸介质中的摩擦磨损行为

（4）试验研究人牙釉质在蒙牛高钙奶中的摩擦磨损行为

（5）完成相关的文献翻译工作。3、论文各部分内容及时间分配：（共16 周）

第一部分与老师见面，讨论论文选题、确定实验方案；（2周）

第二部分确定论文选题，查阅论文相关的研究资料，翻译文献；(2周)

第三部分准备实验材料，进行摩擦磨损实验和微观分析；(7周)

第四部分撰写论文，准备答辩；(3周)

评阅及答辩最终论文的答辩。(2周)

备注

指导教师：年月日

审批人：年月日

摘要

作为一种自然的生理现象，牙齿磨损是不可避免的；随着人们生活水平的提高，各种各样的饮料在日常生活中逐渐代替了水的功能，但是饮料中含有柠檬酸，乳酸和苹果酸等对牙齿有腐蚀作用的酸性物质引发龋齿。磨损和酸蚀共同作用危害着我们牙齿的健康，所以研究牙齿在酸性介质中的摩擦磨损行为和减缓牙齿的磨耗的方法不仅很有现实意义，而且还能知道人们合理饮食保护珍贵的牙齿。

本论文在可控气氛卧式往复滑动摩擦磨损试验机上，采用球—平面接触模式，对人体健康牙齿在柠檬酸中的摩擦磨损规律进行了体外磨损试验研究。使用显微硬度仪，扫描电镜（SEM）等材料表面分析测试设备，研究了牙齿在柠檬酸介质中的摩擦磨损行为和牙釉质在高钙奶中的硬度变化情况，取得的主要研究结论如下：

（1）牙釉质在酸性介质中的摩擦磨损存在着酸蚀机制和磨损机制这两种竞争机制：在摩擦接触初期，当摩擦循环次数较少时，由于酸蚀作用强于摩擦磨损作用，磨坑生成速度小于其被酸腐蚀掉的速度，酸蚀损伤占主导地位，表面无明显磨斑；随着循环次数增加，牙釉质表面的摩擦磨损速度强于酸对磨坑的腐蚀速度，此时，摩擦磨损机制占主导地位，表现出完整的磨斑，并且随着循环次数的增加由于磨损加剧磨斑面积有所扩大，最后由于酸蚀强度和摩擦磨损强度二者达到动态平衡磨斑大小基本稳定不变。并且，在磨损的过程中，Ti合金球的成分转移到牙釉质表面。（2）正常牙釉质在高钙牛奶中的前3min的浸泡时间里，牙釉质发生再矿化硬度值升高，随后由于高钙牛奶在釉质表面堆积形成了一层被酒精和蒸馏水无法冲洗掉的薄膜，并且薄膜的厚度在3min-10min逐渐增加，最终达到饱和值，宏观表现为硬度值的下降和最终达到稳定值。酸蚀3min 的人牙釉质不再具有再矿化的可拟性，随着浸泡时间的增加，将会继续脱矿硬度下降。

关键词：牙齿；酸蚀；磨损；牛奶；硬度

Abstract

The wear of human teeth is an inevitable physiological process. For the quality of human’s life has been greatly improved, many different beverages have been instead of water drunk by people in the past time. However, beverages contain acid elements, such as citric, malic and lactic acids, which can cause dental erosion badly. Both tooth enamel erosion and tooth enamel wear do harm to our healthy tooth enamel, so it is very important that we should study two of them in the same experiment. However, how to control tooth enamels’ wear and erosion also need our studying.

The wear mechanisms of normal tooth enamel in the citric medium have been tested under ball-on-flat contact using a reciprocating apparatus. V arious analyses using micro hardness tester, scanning electron microscopy (SEM), have been performed. Main conclusions are drawn as follows: （1）There are two mechanisms such as erosion and abrasion in the friction and wear test on tooth enamel being kept in the acid medium. when the number of cycles is smaller, the effect caused by erosion mechanism is stronger than friction. Also, no worn areas can be seen. However, with the number of cycles increasing, abrasion mechanism becomes the dominant way and wear of dental gets worse and worse. So, it can be observed a worn area which is getting bigger. Finally, the area of worn dental keeps stable until the number of cycles is enough. Surprisingly, the elements of Ti ball gradually diverse onto tooth enamel surface.

（2）The micro hardness of normal tooth enamel which are put in the high calcium milk for three minutes can become higher than before. Afterwards, with the time increasing, the exposure to the rematerializing resulted in the deposition, which covered the enamel surface completely and can not be removed by alcohol solution or tap water. Therefore, it can be observed the micro hardness decreasing and finally being stable.

Key words：Tooth enamel; Erosion; Wear and friction; Milk; Hardness

目录

第1章绪论

1.1 生物摩擦学 (1)

1.2 牙齿摩擦学 (2)

1.2.1 牙齿的结构 (2)

1.2.2 牙齿摩擦学的特点 (4)

1.2.3 口腔中的摩擦磨损现象 (5)

1.2.4 研究方法 (6)

1.2.5 牙齿的摩擦磨损 (9)

1.2.6 化学因素对牙齿摩擦磨损性能影响 (11)

1.3 选题意义和研究内容 (17)

1.3.1 选题意义 (17)

1.3.2 研究内容 (18)

第2章实验方法

2.1 实验装置 (19)

2.2 实验材料的选择和制备 (20)

2.3 实验参数 (20)

2.4 微观分析方法 (21)

第3章人牙釉质在柠檬酸介质中的摩擦磨损行为 (22)

3.1人牙釉质在柠檬酸介质中的摩擦行为 (22)

3.2人牙釉质在柠檬酸介质中的磨损行为 (23)

3.3 讨论 (27)

第4章人牙釉质在蒙牛高钙奶中的摩擦磨损行为 (29)

4.1 硬度 (29)

4.2 形貌 (30)

4.3 分析和讨论 (31)

结论 (32)

致谢 (33)

参考文献 (34)

冲蚀磨损

摘要 冲蚀磨损是指液体或固体以松散的小颗粒按一定的速度或角度对材料表面进行冲击所造成的一种材料损耗现象或过程。它广泛存在于多种工业生产之中，造成的设备损坏给生产带来了巨大损失。由于我国电站锅炉和工业锅炉以燃煤为主，冲蚀磨损对锅炉管壁的磨损尤为严重。为控制损失的产生及加剧，近年来国内外专家学者对此进行了多方面的研究。热喷涂技术对锅炉管道进行表面强化处理已被广泛采用。但是现有的涂层还不能满足需要，开发性能优良的涂层，需要更好测试方法来对其进行检测。 常温下冲蚀磨损的测试方法并不适用于高温环境，而在我国尚缺少一种科学的高温冲蚀磨损测试方法，从而严重影响了高性能耐磨蚀涂层的测试与研发。本文的目的便是设计并制造出一种与燃煤锅炉工况相符的新型高温冲蚀磨损试验装置，并对其进行调试，以便用其对热喷涂涂层的耐高温冲蚀性能进行测试。 试验结果表明，自行研制的高温磨粒磨损试验装置操作方便，运行稳定，数据可靠；涂层高温磨粒磨损试验中， 关键词高温冲蚀磨损；热喷涂涂层；离心式磨损试验机

ABSTRACT Key words

1. 绪论 1.1课题背景 冲蚀磨损是指液体或固体以松散的小颗粒按一定的速度或角度对材料表面进行冲 击所造成的一种材料损耗现象或过程。它广泛存在于机械、冶金、能源、建材、航空、航天等许多工业部门,已成为材料破坏或设备失效的重要原因之一[1] 。据有关资料统计：在所有发生事故的锅炉管道中约有1/3是由于冲蚀磨损造成的；在用管道输送物料的气动运输装置中, 弯头处的冲蚀磨损比直通部分的磨损大约严重50倍；泥浆泵、杂质泵的过流部件损坏约有50%以上是由冲蚀磨损引起的[2]。我国电站锅炉和工业锅炉以燃煤为主。动力用煤质量低劣，含灰量和含硫量均较高,特别是燃煤电厂的高温高压燃煤锅炉的水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管(简称锅炉“四管”)因受高温氧化、热腐蚀和冲蚀的影响，壁厚减薄严重，极易造成泄漏和爆管事故,给锅炉的运行带来了多方面的损失。 在这其中，一些在特殊工作环境下服役的设备，如近年发展起来的循环流化床锅炉，由于循环流化床锅炉烟气中含有大量的飞灰颗粒，这些灰粒高速冲刷锅炉金属管壁，管壁的磨损减薄比传统燃煤锅炉更为严重，受其特殊的燃烧方式以及其他一些因素的影响，每年减薄约2-4mm使得停机频率增加，抢修时间延长，严重影响了电力的正常供应。有研究表明，循环流化床锅炉管壁的破坏主要是高温冲蚀和磨损造成。锅炉内受热面的高温磨蚀问题相当严重，尤其是高温冲蚀磨损给停炉维修造成了巨大的经济损失。因此,如何采取有效方法对锅炉“四管”和循环流化床锅炉管壁进行防护,防止爆管和泄漏事故的发生,延长其使用寿命,是国内外有关人员长期重点关注的问题。[3]。 为有效地控制和减少高温冲蚀磨损造成的损耗,提高设备和材料的使用寿命,近年来国内外专家学者对此进行了多方面的研究。传统的解决方法是通过更换失效的锅炉管来进行的，然而更换管子既费时又昂贵，因此很快被表面强化处理所代替。电站锅炉和循环流化床的高温磨损严重影响了锅炉管道的使用寿命。因此寻求一种耐高温磨损的材料进行防护显得尤为重要。 热喷涂技术的发展为对锅炉管道进行表面强化处理提供了技术上的保证，在国内外得到了广泛的应用。但是现有的涂层还不能满足需要，开发性能优良的涂层，需要更好

牙釉质再矿化材料的研究进展

·综述·牙釉质再矿化材料的研究进展 应淑女刘丽 【摘要】牙体釉质再矿化材料研究主要通过制备体外早期龋病模型作为研究样本，检测各种材料的再矿化性能。其中氟化物作为公认的再矿化物质已大量应用于临床，同时也作为再矿化研究的一个重要参考标准。羟基磷灰石、磷酸钙、碳酸氢钠等被证明有着明确的类似功能，并能配合氟离子的再矿化作用。酪蛋白磷酸肽－无定形磷酸钙作为一种新型安全材料也已被证明有再矿化作用。本文结合国内外相关的最新研究进展，总结了目前再矿化技术的研究现状，对龋病再矿化研究中各类再矿化材料作用机制及特点做一阐述。 【关键词】再矿化；人工龋；氟化物；酪蛋白磷酸肽-无定形磷酸钙 Systematic review of remineralized materials on Enamel YING Shu-nv，LIU Li.The Affiliated Stomatology Hospital，College of Medical Sciences，Zhejiang University，Hangzhou 310006，China Corresponding author：LIU Li，Email：yjing＠https://www.wendangku.net/doc/1a2987378.html, 【Abstact】The research about remineralization of enamel is mainly performed by investigatin remineralization properties of various materials on the in vitro model of early caries.As one of remineralization materials，fluoride has been widely used in clinic，as well as the an important reference standard for remineralization.Materials such as hydroxyapatite，calcium phosphate and sodium bicarbonate are proven to possess similar remineralization property in line with the remineralization effect of fluoride ion.C asein phosphopetides amorphous calcium phosphate（CPP-ACP）has also been proven as a new type of remineralization matetial.This review covers the recent progress in the mechanism and chareacteristics of various remineralizaton materials in caries research. 【Key words】Remineralization；Artificial caries；Fluorid；C asein phosphopetides amorphous calcium phosphate 牙体硬组织过度脱矿会导致龋病病损的发生，促进脱矿牙釉质的再矿化，是防治早期龋病的重要方法之一。在牙釉质表面，钙离子和磷酸根离子处于动态平衡状态：牙釉质局部微环境的pH值下降时，硬组织中羟基磷灰石（HA）晶体溶解破坏；当钙离子和磷酸根离子浓度较高时，矿物质将重新沉淀结晶再矿化，形成HA晶体。再矿化研究的目的在于寻找能促进再矿化过程的材料和方法［1-2］。本文将对牙釉质再矿化材料作用机制和特点做一综述。 DOI：10.3877／cma.j.issn.1674-1366.2011.01.016 作者单位：310006杭州，浙江大学医学院附属口腔医院修复科 通信作者：刘丽，电子邮箱：yjing＠https://www.wendangku.net/doc/1a2987378.html,

砂浆冲刷腐蚀磨损介质中粒子冲击速度的确定

大庆石油学院学报 第!"卷第#期!$$%年&!月’()*+,-.)/0-12,3456+).5*72,8626*659:;

冲蚀

冲蚀是指材料受到小而松散的流动粒子冲击时表面出现破坏的 一类磨损现象。其定义可以描述为固相表面同含有固相粒子的流体接触做相对运动其表面材料所发生的损耗。携带固相粒子的流体可以是高速气流，也可以是液流。 天然气中的固相杂质在高速流动时会冲蚀管壁，这对管壁有非常大的剪切和冲蚀作用。而不同的天然气输量会造成管道中天然气速度、固相速度、固相浓度等参数沿管道剖面不断变化从而使得混合物的冲蚀能力发生变化。流体及磨粒速度、冲蚀角度、冲蚀时间、硬度等影响因素，弯头曲率半径和外形改变对其冲蚀磨损也有较大影响。 对针形节流阀进行气固两相流冲刷磨蚀的数值仿真，得到节流阀阀腔受介质冲蚀严重的部位，提出了降低节流阀冲蚀磨损率的措施。 粒子对材料的冲蚀程度可以用冲蚀率来衡量，其定义为单位重量粒子对材料造成的重量损失。冲击角指粒子入射轨迹与靶材表面的夹角。粒子的速度是影响材料冲蚀率的重要因素，当介质的流速大于冲蚀临界流速，粒子的冲击速度与材料的冲蚀率:ε=Kv n。当粒子的尺寸在20~200μm之间时，磨损率与粒子尺寸(假定为球形)成正相关； 而当粒子的大小增加到临界值D时，粒子的大小继续增加，磨损率却 几乎保持不变，这种现象称为“尺寸效应”。相对颗粒高速撞击壁面 产生的冲蚀磨损，接触磨损对材料的磨损程度要小的多。 对材料冲蚀的研究多采用旋转冲蚀试验机来完成。采用开放式系统, 混有磨料颗粒的高压水完成对试件的冲蚀作用后不再循环使用, 从而避免了旋转冲蚀试验机冲蚀作用变弱（经与试件和器壁碰撞后会

发生破碎、尺寸减小等现象）的缺点。随着颗粒冲击角的逐步增大, 冲蚀速率呈现了先增大, 当冲击角为。时冲蚀速率达到45°最大值, 后减小, 直至冲击角达到90°。对于脆性材料颗粒的垂直入射角低于15°时对材料有剧烈冲蚀作用。塑性材料在15～30°冲蚀角时,冲蚀磨损 率出现最大值,脆性材料在一般情况下最大冲蚀磨损率在接近90°冲 蚀角处。 当入射角偏向弯头内管壁时，最大冲蚀率随着入射角的增大而增大。当入射角偏向外侧管壁时，入射角为15°时弯头的最大冲蚀率最大。弯头的最大冲蚀率在曲率半径为2D 时较小，当曲率半径大于3D 时，随着曲率半径的增大，弯头的最大冲蚀率随之减少。方形弯头的最大冲蚀率小于相同曲率半径的圆形弯头。所以通过改变弯头的曲率半径和外形，都可以减小弯头的最大冲蚀磨损速率。冲蚀磨损的最大位置发生在弯头入口成50°的位置。 k －ε湍流模型、Schnerr － Saur 空化模型、随机轨道模型、冲蚀磨损模型、k-ε双方程模型、拉格朗日离散相模型。冲蚀方程包括Finnie 的切削磨损方程、Bitter 的变形和切削磨损方程及Tulsa 大学的冲蚀磨损模型。 常见的壁面碰撞恢复方程包括Forder的恢复系数以及Grant 等 的stochastic 恢复系数 高温差含固多相流三通失效机理复杂，存在金属热疲劳，露点腐蚀及冲蚀磨损等多种形式。 激波驱动气固两相流原理能应用于冲蚀磨损试验研究中，建成的

砂浆特点

砌筑砂浆：用于砌筑砖、石等各种砌块的砂浆。 产品优点： a.具有优异的施工和易性和粘结能力 b.具有优异的保水性，使砂浆在更佳条件下胶凝的更为密实，并可在干燥砌块基面都能保证砂浆有效粘结 c.具有塑性收缩、干缩率低特性，最大限度保证墙体尺寸稳定性 d.胶凝后具有刚中带韧的力学性能 抹灰砂浆：涂抹在建筑物或建筑物构件表面的砂浆。 产品优点： a.能承受一系列外部作用 b.有足够的抗水冲能力，可以用在浴室和其他潮湿的房间抹灰工程中 c.减少抹灰层数，提高工效 d.良好的和易性使施工好的基面光滑平整、均匀 e.具有良好的抗流挂性能、对抹灰工具的低黏性、易施工性 f.砂浆保水性能好，硬化后不产生裂缝 g.具有良好的水蒸气渗透性 h.更好的抗裂、抗渗性能 瓷砖粘结剂：用于粘贴陶瓷砖、抛光砖以及花岗岩之类的天然石材 产品优点： a.施工先进，抗垂性，施工质量和效率得到大幅提高 b.节约材料用量，可实现薄层粘结 c.粘结力强，减少分层和剥落，避免空鼓、开裂 d.简单方便，质量容易控制 e.保护环境，无有毒添加物 保温砂浆：聚苯乙烯颗粒添加纤维素、胶粉、纤维等添加剂的具有保温隔热性能的砂浆 产品优点： a.加水即可使用，施工方便 b.粘结强度高，不易空鼓、脱落 c.物理力学性能稳定、收缩率低、防止收缩开裂或龟裂 d.可在潮湿基面上施工 e.干燥硬化块，施工周期短 f.绿色环保，隔热效果卓越 g.密度小，减轻建筑自重，有利于结构设计 保温板配套砂浆：保温板的粘结剂和保护砂浆 产品优点： a.对基底和聚苯乙烯板有良好的粘结力 b.有足够的变性能力（柔性）和良好的抗冲击性 c.表面可选择多种装饰饰面材料 d.自身重量轻，对墙体要求低，能直接对混凝土和砖墙上使用 e.环保无毒，节约大量能源

冲蚀磨损理论

1、塑性材料的微切削理论 1958 年Finnie I. 提出塑性材料的微切削理论。他认为当尖锐的磨粒划过靶材表面时，会将材料切除而产生磨损。同时第一个给出了较完整定量表达冲蚀率与冲蚀角和冲击速度之间的关系：材料的磨损体积与磨粒的质量和速度的平方(即磨粒的动能)成正比，与靶材的流动应力成反比，与冲角成一定的函数关系。切削模型非常适用于塑性材料小冲角、多角形磨粒的冲蚀磨损，而对于不很典型的延性材料(例如一般的工程材料)，冲角较大(特别是冲角α＝90°)、非多角形磨粒(如球形磨粒)的冲蚀磨损则存在较大的偏差。并且，磨粒入射速度与靶材磨损体积之间的二次方关系也不是理想数值2，而为2.2-2.4，这已在Finnie I.的有关文献中得到修正。 2、基于单点冲蚀的切削模型（绝热剪切与变形局部化磨损理论、基于应变量的模型） Hutchings于1979 年在用钢球冲击低碳钢试验中对变形唇分析，认为在高应变率下材料将产生很高的温升，首先是使变形过程绝热化，其次是变形的局部化将形成绝热剪切带，他第一次把绝热剪切与变形局部化的概念引入冲蚀磨损过程。 3、变形磨损理论 1963年，Bitter提出冲蚀磨损可分为变形磨损和切削磨损两部分，90°冲击角下的冲蚀磨损和粒子冲击时靶材的变形有关。他认为反复冲击产生加工硬化，并提高材料的弹性极限，粒子冲击平面靶的冲击应力(σ)小于靶材屈服强度(σs)时，靶材只发生弹性变形；当σ＞σs时，形成裂纹，靶材产生弹性和塑性两种变形。他从能量的观点出发，推导出变形磨损量W D和切削磨损量W C，粒子的速度v，冲击角度α，变形磨损系数ε和切削磨损系数Q之间的代数关系式，总磨损量为两者之和。 4、弹塑性压痕破裂理论 70年代末，Evans等人提出了弹塑性压痕破裂理论，他们认为在压痕区域下形成了弹性变形区，而后在负荷的作用下，中间裂纹从弹性区向下扩展，形成径

浅谈丙乳砂浆的特性及其应用

浅谈丙乳砂浆的特性及其应用 摘要：丙乳砂浆由于具有优异的粘结、抗裂、防水、防氯离子渗透、耐磨、耐老化等性能，是一种新型混凝土建筑物的水泥基护面修补材料，和树脂基修补材料相比具有成本低、耐老化、易操作、施工工艺简单及质量容易保证等优点。可在水工混凝土建筑物各种老化加固处理中使用和推广。 关键词：丙乳；丙乳砂浆；防渗；防水；防腐护面；修补材料。 一、丙乳砂浆特性 丙乳是丙烯酸脂共聚乳液的简称，是一种高分子聚合物的水分散体，是一种水泥改性剂，是由南京水利科学研究院科研成果直接转化而成的产品，1986年已通过水利部鉴定，1988年获国家科技进步三等奖。已列入《工业建筑防腐设计规范》（GB50046-95）作为化工耐腐蚀材料。加入水泥砂浆后为聚合物水泥砂浆，属于高分子聚合物乳液改性水泥砂浆，适用于水利、公路、工业及民用建筑等钢筋混凝土结构的防渗、防腐护面和修补工程。 丙乳砂浆中聚合物膜弹性模量较小，它使水泥浆体内部的应力状态得到改善，可以承受变形而使水泥石应力减少，产生裂缝的可能性也减少，同时聚合物纤维越过微裂缝，起到桥架作用，缝间都有聚合物纤维相连，所形成的均质聚合物框架，作为填充物跨过已硬化的微裂缝，限制微裂缝的扩展，微裂缝常在聚合物膜较多处消失，显示聚合物的抗裂作用；另外，聚合物有减水作用，使砂浆的水灰比减小，聚合物膜填充了水泥浆体的孔隙，切断了孔隙与外界的通道，起到密封的作用。 1、丙乳砂浆的主要物理力学性能 丙乳砂浆与传统用环氧树脂砂浆相比，更显示其优越性，不仅成本低，而且施工方便，并适合潮湿面粘结，克服了环氧砂浆常见其膨胀系数大于基混凝土而易开裂脱落的缺点，丙乳砂浆施工与普通砂浆相似，可人工涂抹，也可机械喷涂，与基础温度适应性好，耐大气老化，使用寿命同普通水泥砂浆。 1.1、优异的粘结性能。丙乳砂浆与同灰浆比普通水泥浆相比，与老砂浆及钢板的粘结强度提高4倍以上。丙乳砂浆不仅和老砂浆（混凝土）有很高的粘结强度，而且它的弹性模量、热膨胀系数与基底混凝土更接近，是一种非常优异的新老混凝土粘结和修补材料。 1.2、抗渗能力强。丙乳砂浆的密实性远远优于同种灰浆比普通砂浆，抗氯离子渗透能力提高8倍以上，抗水渗透性提高3倍以上，2天吸水率降低10倍，抗渗性提高115倍。 1.3、耐腐蚀性能好。丙乳砂浆能耐2％以下硫酸，5％以下盐酸、硝酸

钢结构镀锌涂层冲蚀磨损表面形貌及粗糙度

钢结构镀锌涂层冲蚀磨损表面形貌及粗糙度摘要：我国西北地区风沙特殊环境对该地区钢结构的耐久性和安全性影响严重。利用风沙环境侵蚀实验系统、扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)研究钢结构镀锌涂层受风沙冲蚀磨损损伤行为和损伤形貌，并分析其表面粗糙度。结果表明：涂层材料的冲蚀损伤行为更加依赖于冲蚀角度，在不同冲蚀角度下风沙流对涂层材料的冲蚀磨损过程同时存在类似表面划伤和挤压变形剥落；涂层材料的冲蚀坑深度随着冲蚀速度的增大而增加，在90°时冲蚀坑深度大于45°时的冲蚀坑深度；在相同的冲蚀速度下，45°时表面平均粗糙度Sa和均方差Sq较90°时大，在相同的冲蚀角度下，Sa和Sq均随速度的增大而增大。在冲蚀中后期，粒子对凹凸不平的表面冲蚀磨损破坏严重，试件表面峰谷的形成和破坏导致冲蚀率增加。 关键词：风沙环境；镀锌涂层；冲蚀磨损；冲蚀形貌；粗糙度 0 引言 我国西北地区分布着广泛的沙漠，沙漠及周边地区分布着众多通信塔、输电铁塔和铁路电车输电塔等镀锌钢结构体系，由于长期遭受风沙的侵蚀作用，这些钢结构涂层受风沙冲蚀磨损破坏严重，使得其容易锈蚀，导致构件承载力下降，安全性和耐久性降低。基于以上固体粒子冲蚀磨损问题，国内外学者对其进行了大量的研究。目前，国外关于固体颗粒对材料的冲蚀磨损研究主要集中在金属材料、管道、工程塑料、钢结构涂层、混凝土和玻璃等方面，主要研究了不同试验工况下不同材料的冲蚀磨损对比，冲蚀形貌分析和固体颗粒对材料的冲蚀模拟研究[1-

3]，关于材料受单颗粒子冲击研究也较多[4-6]。而国内关于工程材料受单颗粒子冲击研究主要集中在玻璃、陶瓷和混凝土方面[7-9], 关于风沙环境对工程材料的冲蚀磨损研究主要集中在混凝土和钢结构油漆涂层方面，研究在试验方法、冲蚀磨损机理、评价指标和材料的抗冲蚀磨损措施等方面取得了一些进展[10-13]，而对于工程中常用的镀锌涂层受风沙气固两相流的冲蚀磨损损伤形貌和粗糙度研究很少。 采用气流挟沙喷射法，通过模拟风沙环境侵蚀实验系统，SEM和LSCM研究了钢结构表面镀锌涂层在不同风沙环境下的冲蚀率与冲蚀角度关系，冲蚀磨损损伤行为，冲蚀磨损形貌和表面粗糙度，研究成果可为我国西北地区风沙环境下钢结构镀锌涂层的耐久性评价及防护提供依据。 1 试验 1.1试样参数 基体材料选用Q235普通低碳钢薄钢板，其化学成分为：0.15% C、0.5% Mn、0.045% P、0.2% Si 、0.01% S、0.13% Cr和0.17% Ni，其余为Fe，基体尺寸80 mm×80 mm×3 mm。按《金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法》(GB/T13912—2002)要求，采用热浸镀锌方法制备镀锌涂层，镀锌层厚度150 μm，锌液各元素的质量分数为：0.44% Pb、0.02% Cd、0.07% Fe、0.1% Mg、4% Al和Zn。利用纳米压痕仪对镀锌涂层进行纳米压痕试验，随机选取3个试样，每个试样选取10个点进行测量，结果取平均值，得到涂层的弹性模量E和硬度H分别为90.9 GPa和0.88 GPa。

T型管道的冲蚀磨损数值模拟分析

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/1a2987378.html, T型管道的冲蚀磨损数值模拟分析 作者：彭方现闫宏伟李亚杰袁飞 来源：《当代化工》2020年第03期 Numerical Simulation Analysis of Erosion Wear of T-junction PENG Fang-xian，;YAN Hong-wei，;LI Ya-jie，YUAN Fei （School of Mechanical Engineering， North University of China， Shanxi Taiyuan 030051，China） 因為管道运输具有结构简单、运输量大、高效节能等一系列的优点，所以管道运输作为目前最主要的流体介质运输方式被广泛使用，成为继公路、铁路、航空、水路等运输方式后的第五大运输方式[1-4]。但是在管道使用过程中由于流体介质中不可避免地携带的一些微小颗粒物体，会随着流体介质的流动不断地冲刷管道内壁面，对管道内壁面造成冲蚀磨损的现象，造成管道壁面破裂发生泄漏事故，产生巨大的环境污染及经济损失[5-7]。所谓冲蚀磨损，就是指小颗粒以一定的速度和角度对靶材表面进行撞击，使靶材的表面产生损耗。石油化工、航空航天、能源机械等领域广泛地存在冲蚀磨损现象，这也是设备失效的主要原因之一，对企业的安全生产造成重大影响，越来越引起国内外学者的普遍关注。 近年来，国内外一些有关专家学者采用科学实验或数值模拟分析的研究方法对不同类型下的油气管道的冲蚀问题进行了大量的深入研究。Vigolo， D[8]等将实验结果与理论粒子追踪模型预测的轨迹进行比较，确定了黏性边界层在延迟粒子和降低与基板的碰撞速率方面的作用。随着计算机的发展，计算流体动力学软件也逐步应用于流体仿真计算中。Thiana A等[9，10]在弯头外半径和几种不同的流动条件模拟了最大侵蚀速率、侵蚀位置。闫宏伟等[11]研究了颗粒直径、入口速度及质量流量分别对弯头冲蚀速率的影响。许留云等[12]得出了弯管的弯曲外侧70°～90°之间的位置为冲蚀磨损最严重的部位。 三通管件在化工行业中的应用也比较广泛，三通的主要功能是为了引导管内流体介质分流或者合流，改变了其内部流体介质的流动方向，三通部件通过使管道中的流体介质在分流或者合流过程中产生了较大扰动，进一步促使管内流动介质发生摩擦、碰撞，并加剧冲蚀现象的形成，因此受到冲蚀磨损的程度比直管严重50倍。其更容易发生泄漏危害。例如，我国迪那气田曾发生泄漏事故的原因，即为，三通发生穿孔而导致泄漏此外。陈宇等[13，14]研究了异面三通管在不同工况下的冲蚀磨损规律。梁金川等[15]分析了T型管道内部的流体介质的速度场和 压力场。何兴建等[16]分析了T型弯头的冲蚀情况，得出了在T型弯头盲管区域产生了漩涡，充当保护垫作用，能减缓壁面冲蚀。;除了三通管道本身结构、环境、材料因素的影响外，三通管道也会受到流体介质的速度、颗粒质量流量及颗粒形状等一系列的流体自身特征的影响。

冲蚀研究现状

冲蚀磨损是指液体或固体以松散的小颗粒按一定的速度或角度对材料表面进行冲击所造成的一种材料损耗现象或过程。它广泛存在于机械、冶金、能源、建材、航空、航天等许多工业部门，已成为材料破坏或设备失效的重要原因之一[63~65]。 根据流动介质和所携带相的特点，可以将冲蚀磨损分为六种不同的类型[66]：(1)喷砂型冲蚀，即气体介质携带固体颗粒对材料的冲蚀，其工程实例为烟气轮机、锅炉管道等出现的破坏；(2)水滴冲蚀(又称雨蚀)，即气体介质携带液滴对材料的冲蚀，其工程实例为高速飞行器、汽轮机叶片出现的破坏等；(3)泥浆(又称料浆)冲蚀，即液体介质携带固体颗粒对材料的冲蚀，其工程实例如水轮机叶片、泥浆泵叶轮出现的破坏；(4)气蚀(又称空蚀)，即液体介质携带气泡对材料的冲蚀，工程实例如船用螺旋桨、高压阀门密封面出现的破坏；还有两种类型为三相流冲蚀，即(5)气体介质同时携带液滴和固体颗粒对材料的冲蚀；(6)液体介质同时携带气泡和固体颗粒对材料的冲蚀。本文研究的冲蚀磨损主要是固液两相，可以归到上述的第 3 类。 1958 年，从Finnie. I 第一个冲蚀理论－微切削理论提出以来，许多研究者提出了一些关于冲蚀的模型[67~74]，但到目前为止，人们仍未能全面揭示材料冲蚀的内在机理[75]。Finnie. I 解释了塑性材料在多角形磨粒、低冲击角下的磨损规律，但对高冲击角或脆性材料的冲蚀偏差较大；1963 年，Bitter[76]提出变形磨损理论，该理论在单颗粒冲蚀磨损试验机上得到验证，合理地解释了塑性材料的冲蚀现象，但缺乏物理模型的支持。Levy[77]在大量实验的基础上提出来的锻压挤压理论：使用分步冲蚀试验法和单颗粒寻迹法研究冲蚀磨损的动态过程。该理论较好地解释了显微切削模型难以解释的现象。1979 年，Evans 等人提出的弹塑性压痕破裂理论[78]。大量试验证明，该理论很好地反映了靶材和磨粒对冲蚀磨损的影响，试验值和理论值也较吻合，但不能解释脆性粒子以及高温下刚性粒子对脆性材料的冲蚀行为。Tilly[79]提出二次冲蚀理论，它用高速摄影术、筛分法和电子显微镜研究了粒子的破裂对塑性靶材冲击的影响，较好地解释了脆性粒子的大入射角冲蚀问题。Hutching 提出了绝热剪切与变形局部化磨损理论，该理论第一次把变形临界值作为材料性质的衡量指标，由材料的微观结构所决定。流体冲蚀理论目前已建立了两个理论，一个是Springer 理论，它用以解释气蚀及液滴冲蚀中存在孕育期、加速期、最大冲蚀及稳定冲蚀区。另一个是Thiruvengadam 理论，它提出冲蚀强度的概念，用简单的图解法估算特定条件下材料耐冲蚀寿命与冲蚀强度之间的关系，但与实际情况有较大的偏离。影响冲蚀磨损包括材料内在因素和环境因素，这在国内许多书籍和文献[80]已做了大量论述，对材料的耐冲蚀性能与其内在因素的关系，以及环境、冲击角度、粒子大小、速度等因素对冲蚀的影响，研究人员持不同的观点[81~83]。 流速流态对冲刷磨损具有十分重要的影响，通过研究流体力学因素的影响程度，有助于深入认识冲刷磨损的机理[84,85]。在流态发生突然变化的部位（如突然扩充、收缩等），这种恶性循环会造成过流部件的过早失效。流体的流动状态，不仅取决于流速，而且与流体的物性、设备的几何形状有关[86]。 近几十年人们试着寻找某些通用或关键的流体力学参数来解释冲刷磨损速度, 其中包括流速[87]、雷诺数[88]、传质系数[89], 近壁处的湍流强度(near-wall turbulence)[90]。在工程上或实验室研究中, 流速往往是唯一的和可控制的力学指标, 人们借以提出临界流速概念[91], 美国石油学会还制定出适合油气开采过程的临界流速计算公式。但不同学者得出的临界流速各不相同, 这与每个学者采用的不同实验方法有关, 临界流速本身是否存 在也受到质疑。 流体及磨粒速度、冲击角度、冲蚀时间、硬度等也是影响冲刷磨损的重要因素。冲击角的影响与靶材类型有关，塑性材料在20°～30°角冲击时破坏最大[97]。文献[98]认为，材料发生冲刷磨损存在一个冲击速度的门槛值，低于这个数值不产生冲蚀磨损，只发生弹性变

牙釉质表面再矿化方法的研究进展

牙釉质表面再矿化方法的研究进展 发表时间：2011-12-20T10:31:55.173Z 来源：《中外健康文摘》2011年第36期供稿作者：汪仁涛1 李伟2 [导读] 纵观再矿化技术发展历史，每一次进步都得力于对生物矿化机制的深入理解。 汪仁涛1 李伟2（1潜江市中心医院湖北潜江 433100;2泰安市口腔医院山东泰安 271000） 【中图分类号】R781.05【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2011）36-0014-02 【摘要】牙釉质表面脱矿是龋病及其他非龋性牙体病变（酸蚀症等）的主要病理改变之一，对脱矿牙釉质进行再矿化以恢复其应有理化特性的研究逐渐成为研究热点，本文对近年牙釉质表面再矿化方法的发展作一综述。 【关键词】牙釉质氟羟基磷灰石再矿化涂层 龋病是人类的常见病、多发病之一，在各种疾病的发病率中，龋病位居前列。龋病的发展虽然很少会危及患者生命，但是给人类造成的危害甚大，特别是病变向牙体深部发展后，可引起牙髓病、根尖周病、颌骨炎症等一系列并发症，以致严重影响全身健康。此外，龋病及其继发病作为一个病灶，引起远隔脏器疾病的案例也时有报告[1]。 龋病作为一种发生在牙体硬组织中的慢性疾病，开始时表现为表层釉质脱矿，随着龋病继续发展，最后表现为牙齿形态的破坏，龋洞形成。针对龋病发展阶段的不同特点，龋病治疗大致分为两大类：非手术治疗和手术治疗。前者是指采用药物或再矿化等保守方法使龋病病变终止或消除的治疗方法，主要应用于早期牙釉质龋未形成龋洞者。因为该法可以取得更佳的临床疗效，最少程度降低龋病治疗给社会各患者带来的经济、心理负担，一直以来都是人们研究的热点。 目前国内外使牙釉质表面硬化和再矿化的主要方法有：早期的氟处理技术，亚稳态的含钙磷的矿化液，及近期的纳米磷灰石晶体或含蛋白的纳米磷灰石晶体在牙釉质表面沉积技术等。 1 氟处理技术 氟化物作为有效的防龋药物已经被众多学者研究证实，并在全世界得到广泛应用。氟化物的防龋机制主要表现在：使处于龋病形成阶段的牙齿从其外环境中吸收氟，替换牙齿硬组织中羟基磷灰石的羟基，变成氟磷灰石。氟磷灰石较羟基磷灰石有更强的耐酸能力，可以抑制釉质脱矿并促进已有龋损再矿化。早期龋损局部氟浓度的增加，会干扰致龋菌活性，抑制其生长，并有利于牙齿对矿物质的重吸收，从而减缓或逆转龋损过程[2]。 目前氟化物防龋的主要方法有氟添加剂、氟化钠、氟化氨银等[1]。口腔临床治疗过程中主要应用的氟化物形态有氟化物糊剂、含氟凝胶、氟离子溶液、氟化泡沫，此外氟离子还被广泛应用于充填材料及牙科粘接剂中[3]。 氟防龋效果与氟化物浓度及接触时间长短有关，增加局部氟离子浓度或延长接触时间均会增强牙釉质表面的有效摄取量，但氟摄入量过多对人体有害，而关于氟的最适浓度国内外文献报到一直存在分歧[4]。 2 钙磷矿化液处理技术 龋病早期牙釉质表面存在磷酸钙盐的沉淀-溶解平衡，即处于脱矿和再矿化的交替动态过程。这一平衡与牙釉质内外环境的离子运动及钙、磷的重新分布有密切关系，如再矿化强于脱矿，则龋病有愈合的可能，这便是钙磷再矿化液得以成功应用的化学基础[5]。 早在1912年，Head等[6]发现人工酸蚀的牙齿浸泡于唾液中可发生再矿化现象。再矿化过程是唾液中的Ca2+、PO43-逐渐渗透到脱矿釉质中，充满脱矿羟磷灰石病变内部，修复因脱矿破坏的无机晶体结构，并与残留晶体结合形成新的晶体，而使釉质表面硬度升高、负光性加大、密度增强。同时，通过扫描电镜结果证实，牙釉质表面呈现明显无规律的矿物质沉积，使釉质孔隙变小，从而达到抵抗外界龋坏刺激的作用[7]。然而，唾液中钙离子和磷酸根离子浓度低，再矿化效率较低，故Eichmiller等[8]应用不定形磷酸钙（ACP）作为Ca2+、PO43-的另外来源，发现ACP可使牙本质小管再矿化。近年来，更是有学者们将ACP加入正畸用粘结剂中，在牙釉质表面形成较高的矿化离子库，可以有效防止正畸过程中釉质表面龋的发生[9]。 应用含钙磷的矿化液促进脱矿牙釉质发生再矿化方法简单、成本较低，患者容易接受，但是一直存在两大问题限制了该法的普及应用：矿化层结构不规则和矿化周期长。因此，Onuma K等[10]创造性地制备出一种含钙、磷、氟离子的新型牙膏，它能较快在牙釉质表面形成化学成分与结构均类似于牙釉质的氟羟基磷灰石涂层，且矿化涂层与牙釉质表面结合紧密。但是，此方法所需的酸度较大，并且所用H2O2浓度很高，因此在临床应用时存在限制。 此后，有许多学者开始研究矿化过程中对晶体生长起调控作用的有机基质的作用机制[11]，但是磷酸钙的生物矿化在生物学因素方面的研究仍处于初级阶段，生物通过对矿化位的设置、微环境调节、离子搬运等来控制磷酸钙的矿化方向和过程的研究仍有待深入。 3 纳米HA再矿化技术 羟基磷灰石（HA）是一种磷酸钙物质，人体主要分布于牙体、骨等硬组织中。目前，对羟基磷灰石的研究大量集中在其生物相容性和作为硬组织替代材料应用方面[12]。与相同材质的羟基磷灰石材料相比较，纳米HA则由于其晶粒直径的减小，界面增大，表面自由能和结合能也增高而具有优良的理化活性。目前，对纳米HA再矿化特性进行研究时多采用体外实验方法，首先按照一定方法制备人工龋损模型，在一定浓度的HA溶液进行再矿化处理后检测纳米HA对变形链球菌粘附状况的影响及人工龋再矿化前后牙釉质显微硬度及表面形貌等的变化[13]。 将纳米HA用于脱矿牙釉质表面再矿化的机制主要表现为在口腔环境中的化学吸附和机械沉积过程[14]。纳米HA具有微弱的溶解性和碱性，为脱矿区局部提供了更多的钙、磷及羟基，推动龋损向再矿化修复的方向发展；另一方面，纳米HA借助表面优良的吸附能力与脱矿区表面有机、无机组分中的活性基团发生化学结合反应，通过化学结合达到修复缺损的目的。此外，纳米羟基磷灰石晶粒直径很小，与釉质表层磷灰石晶粒直径接近，有可能进入表层崩解晶粒残余的胶原网状结构里通过机械沉积作用修复脱矿层而预防龋病和修复早期龋。除了直接参与脱矿区牙釉质组织的修复，纳米HA还可以竞争性地吸附变形链球菌、唾液中的酸性蛋白和葡聚糖，从而减少致龋性变形链球菌在牙釉质表面的吸附，通过抑制获得性膜和菌斑的形成而减少釉质表层脱矿[15]。 纳米HA的应用分为两种方法，一方面，将纳米HA应用于牙膏中，研究表明，HA粉体添加在牙膏中具有吸附口腔病原物质、抑菌、再矿化、脱敏和增白多种口腔保健作用，在预防牙周炎、牙龈炎方面会产生良好的效果[16]。另一方面，通过一定方式在基底表面形成生物相容性好的HA涂层，尤其是在人工骨组织替代材料改性方面一直是研究热点[17]。传统的人工骨材料是生物惰性的，如钛合金、钴合金等金

正畸过程中牙釉质脱矿与再矿化

正畸治疗中的一个原则就是正畸治疗后没有脱钙，钙化不全或自然牙列的变色。然而正畸带环与粘着的附件下面与四周釉质发生的白垩斑脱矿甚至龋坏，仍是正畸治疗过程中的一个重要问题。 1 正畸过程中的牙釉质脱矿 1.1 釉质脱矿的表现正畸医师在拆除矫治器后常可在患者牙面发现釉质脱矿现象，脱矿的牙釉质表面光泽度下降呈白垩色，影响牙齿美观，严重者可导致继发龋而明显损害牙体的健康。釉质脱矿有表层和表层下脱矿两种形式。正畸治疗中发生的脱矿，最先以釉质表面矿物质的丧失和釉柱间基质的溶解为特征的，这种损害被称作表层脱矿。随后釉质深部结构才发生溶解，釉质深部结构开始溶解后，釉质表面呈多孔状但矿物质含量相对较高的表层，成为表层下脱矿［1］。表层脱矿比表层下脱矿更易被再矿化。正畸治疗中发生的早期脱矿是表层脱矿。Melorse，Ogaard等应用扫描电镜（SEM）观察正畸治疗中的早期釉质脱矿，人们肉眼所见的釉质白垩斑为表层脱矿，在SEM下的表现为釉质横纹变平，似贝壳状，另外釉质上可见一些局部的小深坑［2，3］。O’Reilly，Ogaard等研究表明，正畸托槽、带环在牙上粘1个月后，即可在周围釉质区域检测到明显脱矿，正畸治疗后早期的釉质脱矿病损在及时去除矫治器后能够被唾液再矿化［4～6］。然而白垩斑的发生率和严重程度与正畸时间呈正相关。如果这种早期的釉质脱矿病损没有得到及时治疗，随着时间的延长，发展成表层下脱矿，自身的再矿化系统很难使病损完全复原。Artun等对正畸治疗后出现釉质脱矿的患者进行了长期观察，临床观察显示刚去除托槽后，脱矿的釉质呈不透明的白垩色，1周后病损变得弥散，3周时白垩色变浅，3年后釉质的病损仍可发现。SEM的观察表明3个月时脱矿釉质的微洞口扩大，洞底可见浅的磨损，3年后病损区的微洞变平，磨损增多［7］。 1.2 釉质脱矿的病因菌斑的积累和糖发酵的供养是脱钙发生的先决条件。首先，固定矫治器妨碍了牙齿的清洁，利于菌斑和食物的滞留。固定矫治器的带环、托槽等附件与各种弓丝的存在使病人很难彻底清洁牙齿，正畸固位体四周溢出的粘接剂，加上酸蚀本身造成的釉质脱矿区的粗糙表面，使菌斑更易于积聚。即使有良好的刷牙习惯，大部分患者发现有矫治器存在的情况下很难彻底刷牙。正因如此，菌斑在托槽周围迅速聚积，他们产生的酸性物质可以导致持续的脱矿［3］。一般来说，当牙齿表面被正畸托槽覆盖的比例增加时，病人对剩余釉质的有效清洁的难度就会增加。但这并不意味着用带环就一定比粘接技术更易导致脱矿。事实上，一个水门汀粘接良好的带环是可以保护它所覆盖的牙齿表面，正畸带环下釉质表面的改变是由于唾液与细菌的入侵，使水门汀密封的完整性下降，当带环长期占据在牙上，广泛的脱矿就会发生。Gorelick等的研究发现牙齿上用直接粘接法或粘接带环造成的白垩斑损没有统计学上的差异［8］。 其次，固定矫治器的存在改变了口内细胞生长环境，使致龋菌的数量和比例增加。Mattingly 也证实正畸治疗中托槽周围菌斑中变形链球菌的比例增高，并且随着治疗时间的延长呈直线上升趋势［10］。许多研究证实了随着固定矫治器的安装，唾液中的变形链球菌和乳酸杆菌的数目也随之增加［11，12］。变形链球菌和乳酸杆菌与龋齿的发生发展有关，它们的出现增加了脱矿的危险系数。 另外，正畸患者龈上菌斑的代谢也发生了改变。研究表明这些菌斑的pH值明显下降，菌斑中的碳水化合物含量明显增高，钙、磷含量下降，导致致龋性增加。另外，菌斑不仅作为糖的底物存在时作为产酸来源，同时作为一个物理屏障限制酸从牙齿表面扩散开，而且阻止唾

冲蚀研究现状

冲蚀磨损基础知识 （参考信息，由成都全息精密硬质合金流体控制提供） 冲蚀磨损是指液体或固体以松散的小颗粒按一定的速度或角度对材料表面进行冲击所造成的一种材料损耗现象或过程。它广泛存在于机械、冶金、能源、建材、航空、航天等许多工业部门，已成为材料破坏或设备失效的重要原因之一[63~65]。 根据流动介质和所携带相的特点，可以将冲蚀磨损分为六种不同的类型[66]：(1)喷砂型冲蚀，即气体介质携带固体颗粒对材料的冲蚀，其工程实例为烟气轮机、锅炉管道等出现的破坏；(2)水滴冲蚀(又称雨蚀)，即气体介质携带液滴对材料的冲蚀，其工程实例为高速飞行器、汽轮机叶片出现的破坏等；(3)泥浆(又称料浆)冲蚀，即液体介质携带固体颗粒对材料的冲蚀，其工程实例如水轮机叶片、泥浆泵叶轮出现的破坏；(4)气蚀(又称空蚀)，即液体介质携带气泡对材料的冲蚀，工程实例如船用螺旋桨、高压阀门密封面出现的破坏；还有两种类型为三相流冲蚀，即(5)气体介质同时携带液滴和固体颗粒对材料的冲蚀；(6)液体介质同时携带气泡和固体颗粒对材料的冲蚀。本文研究的冲蚀磨损主要是固液两相，可以归到上述的第 3 类。 1958 年，从Finnie. I 第一个冲蚀理论－微切削理论提出以来，许多研究者提出了一些关于冲蚀的模型[67~74]，但到目前为止，人们仍未能全面揭示材料冲蚀的内在机理[75]。Finnie. I 解释了塑性材料在多角形磨粒、低冲击角下的磨损规律，但对高冲击角或脆性材料的冲蚀偏差较大；1963 年，Bitter[76]提出变形磨损理论，该理论在单颗粒冲蚀磨损试验机上得到验证，合理地解释了塑性材料的冲蚀现象，但缺乏物理模型的支持。Levy[77]在大量实验的基础上提出来的锻压挤压理论：使用分步冲蚀试验法和单颗粒寻迹法研究冲蚀磨损的动态过程。该理论较好地解释了显微切削模型难以解释的现象。1979 年，Evans 等人提出的弹塑性压痕破裂理论[78]。大量试验证明，该理论很好地反映了靶材和磨粒对冲蚀磨损的影响，试验值和理论值也较吻合，但不能解释脆性粒子以及高温下刚性粒子对脆性材料的冲蚀行为。Tilly[79]提出二次冲蚀理论，它用高速摄影术、筛分法和电子显微镜研究了粒子的破裂对塑性靶材冲击的影响，较好地解释了脆性粒子的大入射角冲蚀问题。Hutching 提出了绝热剪切与变形局部化磨损理论，该理论第一次把变形临界值作为材料性质的衡量指标，由材料的微观结构所决定。流体冲蚀理论目前已建立了两个理论，一个是Springer 理论，它用以解释气蚀及液滴冲蚀中存在孕育期、加速期、最大冲蚀及稳定冲蚀区。另一个是Thiruvengadam 理论，它提出冲蚀强度的概念，用简单的图解法估算特定条件下材料耐冲蚀寿命与冲蚀强度之间的关系，但与实际情况有较大的偏离。影响冲蚀磨损包括材料内在因素和环境因素，这在国内许多书籍和文献[80]已做了大量论述，对材料的耐冲蚀性能与其内在因素的关系，以及环境、冲击角度、粒子大小、速度等因素对冲蚀的影响，研究人员持不同的观点[81~83]。 流速流态对冲刷磨损具有十分重要的影响，通过研究流体力学因素的影响程度，有助于深入认识冲刷磨损的机理[84,85]。在流态发生突然变化的部位（如突然扩充、收缩等），这种恶性循环会造成过流部件的过早失效。流体的流动状态，不仅取决于流速，而且与流体的物性、设备的几何形状有关[86]。