透過數位化三軸座標平台記錄各接觸面的 X-Y 座標位置與高 度Z,磨耗實驗完成後在相同 X-Y 位置處量測其高度,找出其高度 差,由此可反應出該點之磨耗程度(深度)。利用 Eq.2 換算後得知試 片體積損失來了解其磨耗程度。
磨 耗 深 度 * 磨 耗 對 磨 面 積 = 計 算 磨 耗 體 積 損 失………(Eq.2)
另 外 , 有 關 表 面 粗 糙 度 之 測 量 是 藉 由 表 面 粗 度 計 (SJ-400,Mitatoyo)來完成。在磨耗實驗前/後,將磨耗上試片與下試片
取出,用粗糙度量測儀量測磨耗上試片與下試片的中心線平均粗糙度 (Roughness average,Ra)。Ra 是以粗糙度曲線的中心線為基準,以粗
糙度偏差之絕對值的平均來表示表面粗糙度的一種方法,即在樣本長 度內量測點距離中心線偏差之算術平均值。
至於有關實驗材料的硬度,本實驗係使用MATSUZAWA 型微硬 度機來量測,選用負荷200 公克,停留時間 25 秒為參數,測試後輔 以光學顯微鏡觀察壓痕之對角線長度,實驗步驟如下。
(a)將試片使用1000號的砂紙濕磨20下,將突出試片磨除並使材料表面 平整,然後置於乾燥箱中自然乾燥24小時,等待進行微硬度測試試驗。
(b)放入牙齒固定基座、深度為5mm之壓克力載台上,以固定試片。
將試片及載台置於微硬度測試計之受試平台上,使用微硬度測試,以 Vickers 鑽石壓頭進行微硬度測試,之後在40倍物鏡的觀察下,測量
壓 痕 的 對 角 線 長 度 , 並 換 算 成 硬 度 單 位Hv , 其 計 算 公 式 如 下 : Hv=0.1891(F/d2 )其中d是鑽石型壓痕在對量測試片所產生之面積 (mm2 ),F是選用負荷(200g) 。對於本次實驗預計使用之四種材料分 別進行至少三次的測試步驟,取其平均值為此試片之硬度值,其值參 見表5。
表5-本次實驗使用之四種材料的硬度值 材料 微硬度測試(HV)
K 47.85 M 74.65 E * 238.84
C 430
* :E 材料的硬度值依據琺瑯層與樹脂基地的面積 百分比(7:3)所求出的平均值,其中琺瑯層硬度 為 321.7 而樹脂基地(K 材料)取 48
3.6 復形材密度以及內部唾液殘留量估算
由於在計算磨耗試片之體積損失時需利用到復形材之密度資料,而復 形材在實驗過程中也會因吸附 人工唾液,在實驗結束且試片乾燥 後,唾液當中的水份會被脫乾但其溶質物質卻仍然殘留在試片當中,
最後將影響實際磨耗重量損失的計算。有鑑於此,要獲得精密且正確 之磨耗重量損失必需掌握各試片在不同測驗時間其內部唾液殘留物 質的重量,並將其扣除。
本研究係利用直徑8mm以及高 5mm之圓柱體小試片來計算試片 密度以及進行試片內部唾液殘留量估算。試片製作是以上述尺寸設計 之鑄模來將複合樹脂復形材塑成圓柱體試片。鑄模過程與3.4 單元磨 耗試片製作方法相同。復形材密度係利用該圓柱試片取得其重量以及 體積,直接換算為密度。實驗結果顯示K材料M材料以及E材料之密 度分別為2.018 g/cm3、2.068 g/cm3與1.925 g/cm3。另一C材料之圓柱 試片則取自於磨耗上試片,其密度量測結果為2.250 g/cm3。
至於試片內部唾液殘留量之估算簡單說明如下。此實驗係利用加 熱攪拌器模擬實驗設定之 37℃恆溫環境,分別將三種復形材浸泡在 人工唾液一天、兩天與三天,隨後於上述不同的天數到達後取出試 片,以設定的兩種條件(包括:迅速擦乾、以及乾燥箱乾燥 12 小時)
將其乾燥脫除水份後並以天秤直接稱重,藉此觀察復形材中內部唾液 殘留量隨浸泡時間增加以及乾燥時間增加其變化的情形。