【YY医药标准】 牙科金属材料腐蚀试验方法

ICS11.060.10
中华人民共和国医药行业标准
YY/T0528--2009
牙科金属材料
腐蚀试验方法
Dental metallic materials
Corrosion test methods
(ISO10271-2001,IDT)
2009-12-30发布
国家食品药品监督管理局
2011-06-01实施
YY/T0528—2009
本标准等同采用ISO10271：2001《DentalmetallicmaterialsCorrosiontestmethods》（牙科金属材料腐蚀试验方法）和IS010271：2001/Cor.1:2005。本标推根据ISO10271：2001重新起草。本标推为首次制定。此内容来自标准下载网
本标准由国家食品药品监督管理局提出。本标准由全国口腔材料和器械设备标准化技术委员会归口。本标准起草单位：北京大学口腔医学院口腔医疗器械检验中心。本标准主要起草人：郑刚、袁慎坡、张殿云、李媛。1范围
牙科金属材料—一腐蚀试验方法YY/T0528—2009
本标准提供了检测所有用于牙体修复、牙列修复和正畸治疗的金属材料（包括铸造、机加工和预成制品)在口腔中的腐蚀行为的方法和规程。本标准不适用于仪器和设备。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标推的条款。凡注期的引用文件，其随后的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可以使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB6682—2008分析实验室用水规格和试验方法GB/T10123—2001金属和合金的腐蚀基本术语和定义（ISO8044-1999，EQV）YY0620—2008牙科铸造金合金（ISO1562-2004，MOD）YY0621—2008牙科金属烤瓷修复体系（ISO9693-1999，MOD)YY0626—2008贵金属含量25%-75%的牙科铸造合金（ISO8891-1998，MOD）ISO3585硼硅玻璃——3.3特性
ISO7183-21996压缩空气干燥器
ISO9333牙科铜焊材料
3术语和定义
第二部分：性能评价
GB/T9937以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
击穿电位breakdownpotential(E，）引发并扩展点蚀和/或缝隙腐蚀的最小电位。3.2
腐蚀corrosion
金属与环境间的物理一化学相互作用，其结果是金属的性能发生变化，并常可导致金属、环境或由它们作为组成部分的技术体系的功能受到损伤。3.3
corrosion potential(Ec)
腐蚀电位
金属在给定腐蚀体系中的电极电位（3.9)。3.4
腐蚀产物corrosionproduct
由腐蚀（3.2)形成的物质。
缝隙腐蚀crevicecorrosion
由于金属表面与其他金属或非金属表面形成狭缝或间隙，在狭缝内或近旁发生的局部腐蚀。1
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current density
电流密度
单位面积电极上的电流。
电化学腐蚀
electrochemical corrosion
因电化学反应，在电解质中发生的腐蚀现象。3.8
电解质electrolyte
通过离子传输电流的介质。
电极电位electrodepotential
与同一电解质（3.8)接触的电极和参比电极间，在外电路中测得的电压。3.10
动态浸泡测试dynamic immersiontest将试样暴露在腐蚀溶液中，在试样与溶液间存在相对运动时进行的测试。3.11
static immersion test
静态浸泡测试
将试样暴露在腐蚀溶液中，在试样与溶液间相对静止时的测试。3.12
开路电位open一circuitpotential(Eop）相对参比电极或另一电极在没有电流时测得的电极电位（3.9）。3.13
点蚀pittingcorrosion
产生于金属表面向内部扩展的点坑，即空穴的局部腐蚀。3.14
potentiodynamic test
动电位试验
电极电位（3.9)以预先设定的速度连续地变化的电化学试验。3.15
potentiostatic test
恒电位试验
电极电位（3.9)保持恒定情况下的电化学试验。3.16
应力腐蚀
stress corrosion
由残余或外加应力和腐蚀（3.2)联合作用导致的腐蚀损伤。3.17
synthetic saliva
人造睡液
为模拟口腔睡液制备的介质。
失去光泽tarnish
由于形成腐蚀产物（3.4)薄层使金属表面变暗、站污或变色。3.19
zero-current potential
零电流电位
阴极电流与阳极电流相等时的电位。2
4测试方法
静态浸泡测试
4.1.1必要的信息
符合相关材料标准规定的成分，包括有害元素。4.1.2应用范围
YY0620；YY0626；ISO9333和YY0621中包含的牙科金属材料和制品。4.1.3试剂
90%乳酸（C.H。O.),分析纯。
4.1.3.2氯化钠（NaCI)，分析纯。4.1.3.3
水，2级水。
乙醇或甲醇(CH.OHorCH.OH),分析纯。4.1.3.42
4.1.4仪器
硼硅玻璃容器，符合ISO3585。
pH计。
4.1.4.3分析仪器。
4.1.4.4千分尺。
4.1.5溶液的制备
YY/T0528—2009
每次测试均需制备新鲜的浸泡溶液。将10.0g士0.1g90%乳酸（CgH.O.）（4.1.3.1)和（5.85士0.005）g氯化钠（NaC1)（4.1.3.2)溶解于约300ml的水（4.1.3.3）中。用水稀释到1000ml士10ml，此时的pH值应为2.3士0.1，否则弃之，并核对试剂。4.1.6试样
4.1.6.1制备
4.1.6.1.1铸造合金
试样按生产商的说明书进行铸造。4.1.6.1.2预成部件、制品
预成部件或制品应在原始供货状态下采用。4.1.6.1.3其它
用其它方法制备的试样，例如：机加工、烧结、腐蚀成形等方法制备的试样，应适当清洗后，在制作状态下进行试验。
4.1.6.2试样数量
应至少满足两组平行试验的需求，每组试验所需要的试样数量可以不同。4.1.6.3尺寸
试样的总表面积不小于10cm2。
4.1.6.4预备
4.1.6.4.1铸造试样
从试样表面去掉浇铸口、飞边和其它突出部分。采用粒径125um的氧化铝粉对表面进行喷砂处理。按照生产商推荐的方法对铸造合金进行热处理。采用烤瓷粉生产商提供的最高焙烧温度（即在800℃至950℃温度范围内），在空气中将金属一烤瓷合金加热10min，然后自然冷却。按照生产商的详细说明或与精细的牙科技工工艺相一致的方法，抛光试样的每一个表面。测量每3
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个试样的面积，精确到测量值的1%。在乙醇或甲醇（4.1.3.4）中超声清洗表面2min。用蒸馏水冲洗。用符合ISO7183标准要求的无油、无水压缩空气进行干燥。4.1.6.4.2机械加工成形、烧结成形、腐蚀成形或电沉积成形的试样如果生产商推荐，可对试样进行热处理。采用标准的金相工艺方法从试样的所有表面去除至少0.1mm，用可以精确到0.01mm的量具（例如千分尺（4.1.4.4))进行检测。如果试样是预成件，则在原始供货状态下进行试验。每个合金试样都使用新的砂纸，最后用P1200碳化硅水砂纸抛光。按照生产商的详细说明或与精细的牙科技工工艺相一致的方法，抛光试样的每一个表面。测量每个试样的面积，精确到测量值的1%。在乙醇或甲醇（4.1.3.4)中超声清洗表面2min。用蒸馏水冲洗。用符合ISO7183标准要求的无油、无水压缩空气进行干燥。4.1.6.4.3预成部件、制品
测量每一试样的表面积，精确到士0.1cm。在乙醇或甲醇中用超声波清洗表面2min，再用水（4.1.3.3）冲洗，用符合ISO7183标准要求的无油、无水压缩空气进行干燥。4.1.7测试步骤
把每个试样单独放人合适的玻璃容器（如直径为16mm，高160mm的玻璃试管）（4.1.4.1)中，使试样（除最少的支承线或点以外）不能直接接触玻璃容器表面。如果试样由两件或多件构成，则各件之间不能相互接触。
记录溶液的PH值。按照每1cm2试样表面积加入1ml溶液的比例，向每一个容器内加入溶液，以0.1ml的精度记录溶液的体积。封闭容器，避免溶液蒸发，保持37℃土1C环境7d土1h，取出试样，记录残余溶液的pH值。
4.1.8元素分析
使用足够灵敏的分析仪器（4.1.4.3），定性和定量地分析溶液，重点放在4.1.1列出的元素。但如果发现浓度超过0.1%的杂质，也应记录。4.1.9测试记录
记录分析方法和所有被观察元素的检测范围。记录和说明所有来自试样制备（4.1.6.4)或测试步骤（4.1.7)的偏差。记录构成试样的试样数。以g/cm2·7d为单位，分别记录每次测试中每种元素的情况。记录4.1.1列出的每种元素，以及其它任何被发现的元素。4.2电化学测试
4.2.1必要的信息
符合相关材料标准规定的成分，包括有害元素。4.2.2应用
YY0620；YY0626ISO9333和YY0621中包括的牙科金属材料和制品。4.2.3试剂
4.2.3.190%乳酸（CHO），分析纯4.2.3.2氯化钠（NaCI)，分析纯；4.2.3.3氢氧化钠（NaOH），分析纯；4.2.3.4水，2级水。
4.2.3.5氩气或氮气，氧气含量≤5×10-4
4.2.4仪器
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4.2.4.1受温度控制的硼硅玻璃试验电池，符合ISO3585（如果测试温度为23℃士2℃，则不需双壁电池）。
扫描恒电位仪，电位范围士1600mV，电流输出范围10-A～10-A。4.2.4.2
4.2.4.3电位测量仪，输人阻抗>101欧姆，灵敏度/精确度为：在电压满刻度值为土1600mV时，检测出1mV电压。
4.2.4.4电流测量仪，在10-\A～10-1A的电流范围内，测量电流的分辨能力不超过绝对值的1%。4.2.4.5工作电极（试样夹具）。4.2.4.6辅助电极，用高纯度的玻璃碳或铂制成。4.2.4.7参比电极，饱和甘汞电极（SCE)或者Ag/AgCI电极（饱和的氯化银电极[SSEJ）。4.2.4.8pH计
4.2.5电解质制备
用大约950ml水（4.2.3.4）溶解9.0g氯化钠（NaCl）（4.2.3.2）。用1%的乳酸（CHO.）（4.2.3.1）或者4%的氢氧化钠（NaOH)（4.2.3.3）调节pH值到7.4土0.1。用水（4.2.3.4）稀释至1000ml
4.2.6试样
4.2.6.1制备
4.2.6.1.1铸造合金
试样按生产商的说明书制造。
4.2.6.1.2预成制品试样
使用供货条件下的预成部件或制品。4.2.6.1.3其它
用其它方法制备的试样，例如：机械加工、烧结、腐蚀成形等方法制备的试样，必须先作适当的清洗，再按生产商的说明书进行测试。4.2.6.2试样数量
每一铸造体上至少截取四个试样进行测试。4.2.6.3尺寸
试样的表面积不小于0.1cm
4.2.6.4准备
如果是铸造试样，采用粒径125μm氧化铝粉，喷砂清除表面的包埋材料。按照瓷粉生产商推荐的最高焙烧温度（800℃～950℃），在空气中加热烤瓷合金10min后，放置自然冷却。如果生产商推荐，铸造合金的热处理按照产品说明书进行。在试样上制备出一个平面，设置适当的触点与电化学测量仪器连接。制备工作电极，并确保不存在缝隙。推荐的方法是用环氧或丙烯酸树脂包埋，并保证在浸泡期间的绝缘性能。如果在试验后通过检查试样，确认不存在缝隙，可以采用一个试样夹具（4.2.4.5）替代包埋的方法。
每个合金试样都使用新砂纸，从试样的自由表面至少去除0.1mm。用千分尺测量厚度的变化。研磨采用碳化硅砂纸，按照标准的冶金学操作步骤进行，最后使用1um粒径的金刚石抛光膏进行抛光。在50X光学显微镜下检查试样树脂界面上的裂纹或裂隙。如果发现裂纹或裂隙，则更换该试样。以0.01cm2的精度确定试样的暴露面积。试样表面在水（4.2.3.4）中超声清洗2min。直到进行测试，试样应保存在水（4.2.3.4)中。5
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4.2.7测试程序
图1给出了一个电化学测试回路的例子。图2给出了一个电解质原电池的例子。用电解质充满待测原电池。
在室温（23℃土2℃）下测试。如果在室温到37℃之间有相变发生，则测试温度采用37℃士1℃。将辅助电极放人原电池中，再放人参比电极。然后把工作电极放人原电池中，但不浸没。启动磁力搅拌器。将无氧氮气或氩气以大约100cm/min的速度鼓人电解质达30min。把工作电极浸人电解液中，调节参比电极。调节气体流量，使其提供轻微的气泡。开始测量程序。1.恒电位仪2.辅助电极3.参比电极4.工作电极a.电流计b.电位计
图1测试电路示意图
1.温度计2.辅助电极3.工作电极4.出气口5.电解质桥6.参比电极（饱和甘汞电极）7.KCI饱和溶液8.鲁金毛细管9.磁力搅拌棒（涂覆有PTFE)10.进水口11.磁力搅拌机（动力部分）12.双壁容器13.电解质14.出水口15.鼓泡器（使用氮）图2电解质原电池示意图
4.2.7.1开路电位的测量
记录开路电位与时间的曲线，持续2h。在工作电极浸人2h士6min后，利用饱和甘汞电极测量开路电位（Ep）（单位：mV)。图3给出了电位与时间曲线的例子。Eote
4.2.7.2电位测量（阳极极化）
(E150mV)/E
图3开路电位与时间的曲线
图4电流密度对数与电位的曲线
Time,h
在开路电位（E）以下一150mV时开始测量，然后开始动电位扫描5min。YY/T0528—2009
动电位扫描速率应为1mV/s，达到电流密度为10-3A/cm2或相对饱和甘汞电极电位为十1000mV（或击穿电位为十300mV）。记录电位与电流密度对数的曲线。反向扫描回到原始电位以便获得点蚀信息。
图4给出了电流密度对数与电位曲线的例子。7
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4.2.8测试记录
测试记录应包含以下信息：
测试合金的名称。
热处理的详细资料，如适用。
测试温度（23℃士2℃）；如果采用37℃，说明选择的原因。d)
对试样制备或测试程序中所有偏差的说明。相对饱和汞电极的开路电位（Eccp），单位：mV(SCE）。f
电位与电流密度对数的曲线或电位与电流密度的曲线。相对饱和甘汞电极的零电流电位E，，单位：mV(SCE)。g)
h）相对饱和甘汞电极的击穿电位E，单位：mV(SCE），相应的电流密度I，，单位：A/cm2。在E.和E,之间，相对饱和甘汞电极的活化峰值电位E，单位：mV(SCE)；相应的电流密度I，i)
单位：A/cm2。
在相对饱和甘汞电极电位为(E十300)mV(SCE)时的电流密度I30，单位：A/cm2。j
k）对电解质溶液或合金表面所有重要变化的描述。如果使用与饱和甘汞电极不同的参考电极（SCE)，记录的电位值应转换为mV(SCE)。4.3失去光泽测试（周期浸泡）
4.3.1必要的信息
符合相关材料标准规定的成分，包括有害元素。4.3.2应用
本测试方法仅适用于贵金属和低贵金属合金，例如，含银、铜和/或金的合金。4.3.3试剂
4.3.3.1硫化钠的水合物（Na.S含量约为35%），分析纯。4.3.3.2水，2级水。
4.3.3.3乙醇或甲醇（C,HsOH或CHsOH)，分析纯。4.3.4仪器
4.3.4.1浸渍装置，将试样在温度为23℃土2℃的测试溶液中每1min浸泡10s~15s。4.3.5溶液的制备
每次测试均应制备新的溶液。将22.3g硫化钠水合物（4.3.3.1）溶解到水（4.3.3.2）中，用水（4.3.3.2)稀释到1000ml。
4.3.6试样
4.3.6.1制备
根据生产商的说明书制备试样。4.3.6.2试样的数目
应至少对两个试样进行测试。
4.3.6.3尺寸
试样的表面积约为1cm。
4.3.6.4制备
从试样表面去掉浇铸口、飞边和其它突出部分。表面用125um纯氧化铝喷砂。如果需要，按生产商的说明书对铸造合金进行热处理。在空气中，按照瓷粉生产商推荐的最高焙烧8
温度（即800℃～950℃温度范围）处理烤瓷合金试样10min，然后放置自然冷却。YY/T0528—2009
冷加工试样。采用标准的冶金学程序进行研磨和抛光，用粒径为1um的氧化铝或水基金刚石研磨膏抛光。对每一试样都使用新的砂纸。在水中超声清洗表面2min，再用水（4.3.3.2）冲洗。用无油、无水的压缩空气干燥。
4.3.7测试程序
)测试应该在合适的带有排气装置的操作罩中进行。把一个已经安装好的试样浸人到浸渍装置(4.3.4.1)的新鲜测试液中。测试液应该在每24h士1h之内替换。72h士1h后取出试样，用水（4.3.3.2)冲洗，在乙醇或甲醇中浸蘸，用无油、无水的压缩空气干燥。4.3.8检验
在无放大的情况下，目视比较经处理和未经处理试样表面的变化，参照A.7.3.1。4.3.9测试记录
记录和确认在试样的制备和/或整个测试过程中的偏差。如果适用，详细记录热处理过程。记录所有与未处理试样在颜色和反射率方面的显著不同。9
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A.1方法扩展
A.1.1原则
附录A
（资料性附录）
腐蚀试验方法扩展
按照A.2及其所述各条款的要求选择测试方法，并确定在安全和有效方面可以接受的腐蚀速率。A.1.2安全：有害腐蚀产物的产生腐蚀和失去光泽表明了金属化合物的形成，不论是仅由单纯的氧化反应形成还是由金属或金属离子的释放形成，这些金属或金属化合物（例如氧化物、硫化物、氯化物、金属有机物或其它物质）的有害作用如何，需要依照标准ISO7405和ISO10993的相关部分，评估它们对软组织和硬组织以及身体其它部分的影响。
A.1.3有效：物质的损失
如果物质损失得足够多，以致显著地减小了试样的厚度，可以想象，由于损失了如此多的机械强度，会在弯曲时发生失效或破裂。当由于点蚀或其它粗化腐蚀而产生材料损失时，该处即形成蚀斑的沉积和生长点。点蚀可能引发疲劳开裂。A.1.4美观：外观的改变
腐蚀后，由于反射光的散射，表面将失去光泽，外观变得暗淡褪色。实际上，褪色是由于着色反应产物造成的。这些产物的粘结性很强，它们牢牢地附着在表面上。已知的着色反应产物包括银和铜的硫化物。随着其它一些元素用作牙科合金，也有可能产生其它着色化合物。褪色本身并不影响安全或有效。
A.2规程
参照A.3至A.6选择必要的测试条件，这四部分给出了四个基本选项：A.3测试类型：A.4试样类型；A.5介质；A.6其它条件。
宜从A.7中选择评估方法，适合时，可以使用不止一种评估方法。A.3测试类型
A.3.1一般性条件
在所有的情况下，如果某一个条件在本标准中没有被明确规定，为了测试条件充分完整，应该在材料的(应用)标准中规定合适的条件要求。在整个测试过程和所有的溶液储存及运输中，必须使用硼硅玻璃和不造成污染的不饱和聚合物（如聚苯乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯或聚四氟乙烯）容器。所有测试应至少进行两次，并且建议采用不同的试样和试验方法。
A.3.2取样
A.3.2.1浸提液试样
最多每隔7d就要补充一次暴露溶液，如果要求分析溶解掉的金属元素或材料损失，应在使用单个容器，并进行单独分析后，储存好这部分溶液。10
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