背景:形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)是一种新型的功能材料。Ni-Ti合金是其中的一种,具有优良的形状记忆特性和超弹性功能【1】。从1963年美国海军武器实验室发现Ni-Ti合金具有形状记忆效能后【2】.它便被广泛地运用到口腔正畸上【3.4】。Ni-Ti合金弓丝因其能够释放令人满意的持续而轻柔的力量而成为正畸治疗中很有发展潜能的弓丝【5】。正畸Ni-Ti合金弓丝包括普通、超弹性和热激活Ni-Ti合金弓丝(温控Ni-Ti合金弓丝)。对Ni-Ti合金弓丝的研究,国内外关注弓丝的相变行为【6】。微观角度观察,超弹性Ni-Ti合金弓丝为稳定的奥氏体相、弹性稍高于普通Ni-Ti合金丝(Nitinol),但脆性较其低【7】,随着应力变化奥氏体和马氏体可以相互转化【8】,其刚度在较小的加力状态下比在较大加力状态下大,在较大的应力状态下具有矫治力而在较小的应力状态稳定牙齿作用【9】。热激活Ni-Ti合金弓丝是新兴的一种镍钛合金弓丝,它们之间的不同究其实质为弓丝的相变点不同,与超弹性Ni-Ti合金弓丝相比热激活Ni-Ti合金弓丝具有高效记忆、低刚性、高弹性【10】。然而,在轻力矫治理念的当代,更为关注的是弓丝的性能,尤其,是弓丝的力学性能。超弹性Ni-Ti合金弓丝和热激活Ni-Ti合金弓丝释放的正畸力与温度相关【11-13】,Rajapakse等研究表明在马氏体相变开始温度以上,Ni-Ti合金弓丝马氏体相变的临界应力随着温度的升高而增大的。温度在马氏体逆相变开始温度以上时马氏体逆相变的临界应力值也是随着温度的升高而变大【14】。M.Iijima对三种超弹性弓丝进行37℃→60℃→37℃的温度循环时,也发现弓丝释放的应力增加【15】。口腔环境不是一个完全恒定的内环境,摄食温度的不同将暂时改变弓丝的温度,从而影响弓丝释放的矫治力。弓丝结扎入槽后便对需要矫治的牙齿产生正畸力,力的大小直接影响治疗的进展与效果。若弓丝释放的矫治力过大,超过毛细血管压,引起组织局部坏死,就使生理性的骨改造过程不能进行,牙齿移动较慢,在产生牙槽骨的挖掘式吸收后,牙根也可引起吸收【16】,并且患者会感觉到疼痛等不适症状。目的:探讨正畸Ni-Ti合金弓丝的力学性能与相变点(Af值)之间的关系,并研究温度改变对不同相变点的正畸Ni-Ti合金弓丝应力应变曲线的影响。方法:选取:选3种不同Af值的正畸Ni-Ti合金弓丝:Ni-Ti合金圆丝(北京有研亿);Ni-Ti合金圆丝(浙江大学材化学院);Ni-Ti合金圆丝(3M unite)作为本实验研究对象。(1).恒温组:取不同相变点(Af)的0.016″的正畸Ni-Ti合金圆丝,在相同口腔温度(37℃)、相同形变速度,不同形变量下利用三点弯曲实验测量其应力应变曲线,得到正畸力,并且测量弓丝的Af点。(2).变温组:取不同相变点(Af)的0.016″的正畸Ni-Ti合金圆丝,在相同形变速度、相同形变量、不同口腔温度(10℃、20℃、30℃、37℃、50℃、60℃)条件下,利用三点弯曲实验测量获得应力应变曲线。统计方法:所有数据以(?)±S表示,采用SPSS 16.0统计软件进行分析。采用单因素方差分析,组间比较采用SLD检验,显著性检验水准a=0.05结果:口腔恒温状态下,最大形变量为3.00mm时,正畸力出现明显的差异(P＜0.05)。相变点最高的Ni-Ti合金弓丝产生的正畸力最小,反之相变点最低的正畸力最大。在小量形变范围(＜0.50mm)内弓丝产生的正畸力无明显差异(P＞0.05),但是超过0.50mm后就出现了明显的差异(P＜0.05),结果同形变量为3.00mm。不同相变点(Af)的弓丝在同种温度条件下产生的应力应变曲线相变点(Af)与正畸力呈反比,即相变点高的弓丝(3M unit)应力应变曲线的正畸力值平台低(P＜0.05),相变点低的弓丝(北京有研亿)的应力应变曲线的正畸力值平台高(P＜0.05)。当环境温度的升高至超过相变点温度(Af)时,同种弓丝的的应力应变曲线平台都明显抬高(P＜0.05)。结论:相变点温度高的Ni-Ti合金弓丝(3M unit)和Ni-Ti合金弓丝(浙江大学材化学院)产生的正畸力相对较小、较稳定,其性能较好。温度改变可以影响弓丝的应力应变曲线,且成正比,在相变点温度(Af)以下,弓丝基本不产生正畸力或者很小。