wurde, wird Gefüge, Grenzflächenmorphologie und mechanische Eigenschaften von 
Sy Eten TilAl,O,-Verbunden fiir dentale Implantate 
| Einflu der Structure, Interface Morphology and Mechanical Properties of Ti/Al,O, Joints 
mit zuneh- for Dental Implants 
peratur und EL — 
= = 94 MPa D. Korn, D. Muller, K. Zuber, M. Pudleiner, B. Heiland, G. Elssner, G. Petzow 
Scherfestig- 
Nach einem Max-Planck-Institut fiir Metallforschung, Institut fur Werkstoffwissenschaft, 
ne X Der Seestraße 92, 70174 Stuttgart 
wohl in der 
ionsverlauf, 
Kurzfassung 
können die 
m Verbund- Metallographische Methoden eignen sich besonders bei der Entwicklung von Metall-Keramik- 
tain ts Verbunden fur Zahnimplantate und fur histologische Untersuchungen an der Grenzflache Im- 
vorbehalten plantat/Knochen. Verbunde aus Titan und Aluminiumoxid bieten sich wegen ihrer günstigen Ei- 
jedoch, daß genschaftskombination und ihrer Biokompatibilität als Implantatmaterialien an. Das Diffusions- 
ne effektive schweißen führt zur Bildung intermetallischer Phasen und zu thermischen Eigenspannungen 
an der Grenzfläche. In der vorliegenden Arbeit werden Ergebnisse vorgestellt, wie durch den 
Einbau duktiler Zwischenschichten Eigenspannungen und die Bildung von Grenzflächenpha- 
sen vermieden werden können. Metallographische Untersuchungen mit REM und WDX- bzw. 
, S. 1-6 EDX-Analysen zu Gefüge und Grenzflächenmorphologie werden im Zusammenhang mit den 
hanical treat- bruchmechanischen Ergebnissen diskutiert. An einem neuentwickelten Implantattyp, der durch 
- Conference AufschweilRen eines Aluminiumoxidrings auf einen Titanzylinder hergestellt wird, werden die 
gewonnenen Erkenntnisse aus der Metallographie und Bruchmechanik praktisch angewendet. 
= Materlals‘, Zum Abschluß werden histologische Studien der Grenzfläche Implantat/Knochen vorgestellt, 
auteilen: Pa- die erstmals mit metallographischen Methoden durchgeführt werden konnten. 
Wt Abstract 
. Metallographic methods are essential for the development of metal-ceramic joints for dental 
resses ces implants and for histological studies of the implant/bone interface. Titanium/alumina composites 
/ Ti 6AI 4V - are especially suited for dental implants because of their biocompatibility and their optimum 
ographie, 31 properties obtained by the combination of a metal and a ceramic. Diffusion bonding leads to an 
intermetallic transition zone and to thermal stresses at the interface. However, thermal stresses 
ibres; Scripta and brittle interphases can be avoided by using ductile niobium interlayers. Metallographic 
Iangfaserver- investigations on the structure and the morphology of the interface using SEM micrographs and 
arbeit, Fach- WDX and EDX analysis are correlated to fracture mechanical data of titanium/alumina joints. 
Based on this results a new implant manufactured from an alumina ring diffusion bonded to a 
titanium cylinder was developed. Metallographic methods were used to control mechanical and 
chemical interactions at the interface between dental implant and bone. 
Prakt. Met. Sonderbd. 26 (1995) 667