醫(yī)用高氮無鎳奧氏體不銹鋼在仿體液中的腐蝕電化學(xué)研究
發(fā)布時間:2020-12-17 16:42
醫(yī)用不銹鋼作為一種最早開發(fā)應(yīng)用的醫(yī)用金屬材料,在臨床上被廣泛應(yīng)用于加工各種器件或植入件。醫(yī)用不銹鋼的發(fā)展一直和工業(yè)不銹鋼的發(fā)展同步。目前以316L或317L為代表的醫(yī)用奧氏體不銹鋼被廣泛地應(yīng)用于制作各種人工關(guān)節(jié)、骨折內(nèi)固定器械和心臟血管支架等高端醫(yī)療器械產(chǎn)品。但是醫(yī)用奧氏體不銹鋼在植入人體以后,由于不可避免的微量腐蝕或者磨損,必然使其中含有的金屬離子溶出,可能引起水腫、感染、組織壞死等不良組織學(xué)反應(yīng)。高氮無鎳奧氏體不銹鋼作為一種新型不銹鋼由于其良好的生物相容性、抗點蝕能力和力學(xué)性能而在醫(yī)療領(lǐng)域,船舶建造領(lǐng)域和石油工業(yè)領(lǐng)域有了較為廣泛的應(yīng)用。不同的奧氏體合金在人體環(huán)境中的腐蝕行為造成器械的使用壽命不同,腐蝕產(chǎn)物對人體造成的影響也不同。因此研究不同類型的醫(yī)用奧氏體不銹鋼在仿體液中的腐蝕行為及耐蝕性能有重要的理論意義和應(yīng)用價值。本論文的主要研究工作如下:1.氮元素對奧氏體不銹鋼點蝕敏感性影響以普通316L奧氏體不銹鋼和三種不同含氮量的高氮無鎳奧氏體不銹行作為研究材料,以一種常用仿體液(Hanks solution)作為腐蝕環(huán)境。在仿體液中,對不同氮含量高氮無鎳奧氏體不銹鋼和316L奧氏體不銹...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-4?SECM裝置示意圖??Fig.?1-4?Schematic?diagram?of?SECM?system??
?流逐漸減小,即這種使探針電流隨探針與基底距離減小而減小的現(xiàn)象稱??為正反饋[75,79]。如圖1-6所示:??(a)?nr?|?(b)?t"?^??r\??kJ?O?KJ??■■■■■■■■I?■■■■■■■■■??圖1-6?SECM的反饋模式示意圖(a)負(fù)反饋,Cb)正反饋??Fig.?1-6?Schematic?diagram?of?SECM?in?feedback?mode,?(a)?negative?feedback?(b)?positive?feedback??1.3.3掃描電化學(xué)顯微鏡的應(yīng)用??近年來,SECM因其所具有的優(yōu)勢,被廣泛地用于金屬腐蝕和其他局部電化??學(xué)的研究中。例如,金屬的點蝕行為研究[59,80]、有機涂層或自組裝膜的耐腐蝕??性能研究[81-83]、緩蝕劑的緩蝕效率[84]等研究。通過局部電化學(xué)方法結(jié)合傳統(tǒng)??的電化學(xué)方法,能更好地了解材料特點,獲知材料在環(huán)境中局部腐蝕行為。??Esmaeili等人利用SECM的產(chǎn)生-收集模式研宄了一系列有機緩蝕劑在鹽酸??溶液中對碳鋼的緩蝕效率[84]。實驗通過探針電流的變化檢測了碳鋼表面Fe2+離??子濃度的變化。結(jié)果表明,雖然所選緩蝕劑可以降低局部腐蝕電流,但是不同基??團(tuán)取代的緩蝕劑緩蝕效果有差異。并且通過局部探針電流定量的計算的局部Fe2+??離子濃度,進(jìn)一步得到了緩蝕劑的緩蝕效率。??10??
Fig.?1-7?Images?created?by?SECM?measurements?on?a?carbon?steel?sample?in?100?mg?L"1?of??different?inhibitor??Jamali等人利用SECM的多種模式表征了鎂合金在緩沖溶液中的腐蝕行為??[85]。其中,利用產(chǎn)生-收集模式和反饋模式表征了其局部電活性(圖I-8),并且??利用交流模式-SECM?(AC-SECM)表征了鎂合金表面的局部阻抗(圖1-9),探??討了利用電位模式測定合金局部PH的可能性。實驗結(jié)果表明,鎂合金在緩沖溶??液中其局部電化學(xué)活性和局部阻抗值存在相關(guān)性,電活性較高的位置,局部阻抗??值越低。而且SECM的電位模式可以很好地表征合金的局部PH。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高氮奧氏體不銹鋼的腐蝕行為研究[J]. 吳欣強,付堯,柯偉,徐松,馮兵,胡波濤,陸佳政. 中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報. 2016(03)
[2]新型高氮低鎳奧氏體不銹鋼的點蝕性能[J]. 吳浩,徐桂芳,嚴(yán)羽,程曉農(nóng),李冬升,吳曉東. 金屬熱處理. 2015(12)
[3]醫(yī)用高氮無鎳不銹鋼的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 任伊賓. 新材料產(chǎn)業(yè). 2015(07)
[4]SECM基本原理及其在金屬腐蝕中的應(yīng)用[J]. 曹發(fā)和,夏妍,劉文娟,常林榮,張鑒清. 電化學(xué). 2013(05)
[5]低鎳和無鎳奧氏體不銹鋼的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 王耘濤,布茂東. 金屬熱處理. 2013(01)
[6]高氮無鎳奧氏體不銹鋼的研究與發(fā)展[J]. 袁軍平,李衛(wèi),陳紹興,盧煥洵. 鑄造. 2012(11)
[7]醫(yī)用高氮無鎳奧氏體不銹鋼的制備與生物相容性研究[J]. 王宏剛,葛淑萍,鄒興政,尹鐵英,蘭華林,王英,李夢華,羅來龍,王貴學(xué). 功能材料. 2012(18)
[8]掃描電化學(xué)技術(shù)在腐蝕研究中的應(yīng)用[J]. 周冰,韓文禮,張盈盈. 腐蝕與防護(hù). 2011(11)
[9]高氮無鎳奧氏體不銹鋼耐蝕性的研究[J]. 季長濤,姜玉珍,劉云旭. 金屬熱處理. 2011(03)
[10]微區(qū)電化學(xué)測量技術(shù)進(jìn)展及在腐蝕領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 王力偉,李曉剛,杜翠薇,曾笑笑. 中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報. 2010(06)
博士論文
[1]高氮無鎳奧氏體不銹鋼的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能研究[D]. 孫世成.吉林大學(xué) 2014
[2]高氮奧氏體不銹鋼的力學(xué)行為及氮的作用機理[D]. 王松濤.中國科學(xué)院研究生院(理化技術(shù)研究所) 2008
[3]高氮奧氏體不銹鋼的冶煉理論基礎(chǔ)及其材料性能研究[D]. 李花兵.東北大學(xué) 2008
碩士論文
[1]690合金鈍化膜半導(dǎo)體性能與腐蝕電化學(xué)行為研究[D]. 馬睿.山東大學(xué) 2017
[2]焊接殘余應(yīng)力影響316不銹鋼腐蝕的局部電化學(xué)研究[D]. 劉宇.山東大學(xué) 2016
[3]殘余應(yīng)力與不銹鋼腐蝕相關(guān)性的局部電化學(xué)探針研究[D]. 韓曉平.山東大學(xué) 2015
[4]鐵、不銹鋼表面緩蝕性自組裝膜的電化學(xué)和SECM研究[D]. 尹月華.山東大學(xué) 2011
[5]奧氏體不銹鋼點蝕行為的研究[D]. 徐珊.南昌航空大學(xué) 2010
[6]高氮無鎳奧氏體不繡鋼顯微結(jié)構(gòu)與性能分析[D]. 劉繼冰.長春工業(yè)大學(xué) 2010
[7]氮對316L奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性能影響的研究[D]. 張麗琴.武漢科技大學(xué) 2009
[8]高氮奧氏體不銹鋼腐蝕性能研究[D]. 楊艷.東北大學(xué) 2008
[9]新型醫(yī)用高氮無鎳奧氏體不銹鋼的力學(xué)及生物相容性研究[D]. 張琦.南京理工大學(xué) 2008
[10]含氮奧氏體不銹鋼耐局部腐蝕性能的研究[D]. 金維松.昆明理工大學(xué) 2007
本文編號:2922353
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-4?SECM裝置示意圖??Fig.?1-4?Schematic?diagram?of?SECM?system??
?流逐漸減小,即這種使探針電流隨探針與基底距離減小而減小的現(xiàn)象稱??為正反饋[75,79]。如圖1-6所示:??(a)?nr?|?(b)?t"?^??r\??kJ?O?KJ??■■■■■■■■I?■■■■■■■■■??圖1-6?SECM的反饋模式示意圖(a)負(fù)反饋,Cb)正反饋??Fig.?1-6?Schematic?diagram?of?SECM?in?feedback?mode,?(a)?negative?feedback?(b)?positive?feedback??1.3.3掃描電化學(xué)顯微鏡的應(yīng)用??近年來,SECM因其所具有的優(yōu)勢,被廣泛地用于金屬腐蝕和其他局部電化??學(xué)的研究中。例如,金屬的點蝕行為研究[59,80]、有機涂層或自組裝膜的耐腐蝕??性能研究[81-83]、緩蝕劑的緩蝕效率[84]等研究。通過局部電化學(xué)方法結(jié)合傳統(tǒng)??的電化學(xué)方法,能更好地了解材料特點,獲知材料在環(huán)境中局部腐蝕行為。??Esmaeili等人利用SECM的產(chǎn)生-收集模式研宄了一系列有機緩蝕劑在鹽酸??溶液中對碳鋼的緩蝕效率[84]。實驗通過探針電流的變化檢測了碳鋼表面Fe2+離??子濃度的變化。結(jié)果表明,雖然所選緩蝕劑可以降低局部腐蝕電流,但是不同基??團(tuán)取代的緩蝕劑緩蝕效果有差異。并且通過局部探針電流定量的計算的局部Fe2+??離子濃度,進(jìn)一步得到了緩蝕劑的緩蝕效率。??10??
Fig.?1-7?Images?created?by?SECM?measurements?on?a?carbon?steel?sample?in?100?mg?L"1?of??different?inhibitor??Jamali等人利用SECM的多種模式表征了鎂合金在緩沖溶液中的腐蝕行為??[85]。其中,利用產(chǎn)生-收集模式和反饋模式表征了其局部電活性(圖I-8),并且??利用交流模式-SECM?(AC-SECM)表征了鎂合金表面的局部阻抗(圖1-9),探??討了利用電位模式測定合金局部PH的可能性。實驗結(jié)果表明,鎂合金在緩沖溶??液中其局部電化學(xué)活性和局部阻抗值存在相關(guān)性,電活性較高的位置,局部阻抗??值越低。而且SECM的電位模式可以很好地表征合金的局部PH。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高氮奧氏體不銹鋼的腐蝕行為研究[J]. 吳欣強,付堯,柯偉,徐松,馮兵,胡波濤,陸佳政. 中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報. 2016(03)
[2]新型高氮低鎳奧氏體不銹鋼的點蝕性能[J]. 吳浩,徐桂芳,嚴(yán)羽,程曉農(nóng),李冬升,吳曉東. 金屬熱處理. 2015(12)
[3]醫(yī)用高氮無鎳不銹鋼的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 任伊賓. 新材料產(chǎn)業(yè). 2015(07)
[4]SECM基本原理及其在金屬腐蝕中的應(yīng)用[J]. 曹發(fā)和,夏妍,劉文娟,常林榮,張鑒清. 電化學(xué). 2013(05)
[5]低鎳和無鎳奧氏體不銹鋼的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 王耘濤,布茂東. 金屬熱處理. 2013(01)
[6]高氮無鎳奧氏體不銹鋼的研究與發(fā)展[J]. 袁軍平,李衛(wèi),陳紹興,盧煥洵. 鑄造. 2012(11)
[7]醫(yī)用高氮無鎳奧氏體不銹鋼的制備與生物相容性研究[J]. 王宏剛,葛淑萍,鄒興政,尹鐵英,蘭華林,王英,李夢華,羅來龍,王貴學(xué). 功能材料. 2012(18)
[8]掃描電化學(xué)技術(shù)在腐蝕研究中的應(yīng)用[J]. 周冰,韓文禮,張盈盈. 腐蝕與防護(hù). 2011(11)
[9]高氮無鎳奧氏體不銹鋼耐蝕性的研究[J]. 季長濤,姜玉珍,劉云旭. 金屬熱處理. 2011(03)
[10]微區(qū)電化學(xué)測量技術(shù)進(jìn)展及在腐蝕領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 王力偉,李曉剛,杜翠薇,曾笑笑. 中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報. 2010(06)
博士論文
[1]高氮無鎳奧氏體不銹鋼的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能研究[D]. 孫世成.吉林大學(xué) 2014
[2]高氮奧氏體不銹鋼的力學(xué)行為及氮的作用機理[D]. 王松濤.中國科學(xué)院研究生院(理化技術(shù)研究所) 2008
[3]高氮奧氏體不銹鋼的冶煉理論基礎(chǔ)及其材料性能研究[D]. 李花兵.東北大學(xué) 2008
碩士論文
[1]690合金鈍化膜半導(dǎo)體性能與腐蝕電化學(xué)行為研究[D]. 馬睿.山東大學(xué) 2017
[2]焊接殘余應(yīng)力影響316不銹鋼腐蝕的局部電化學(xué)研究[D]. 劉宇.山東大學(xué) 2016
[3]殘余應(yīng)力與不銹鋼腐蝕相關(guān)性的局部電化學(xué)探針研究[D]. 韓曉平.山東大學(xué) 2015
[4]鐵、不銹鋼表面緩蝕性自組裝膜的電化學(xué)和SECM研究[D]. 尹月華.山東大學(xué) 2011
[5]奧氏體不銹鋼點蝕行為的研究[D]. 徐珊.南昌航空大學(xué) 2010
[6]高氮無鎳奧氏體不繡鋼顯微結(jié)構(gòu)與性能分析[D]. 劉繼冰.長春工業(yè)大學(xué) 2010
[7]氮對316L奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性能影響的研究[D]. 張麗琴.武漢科技大學(xué) 2009
[8]高氮奧氏體不銹鋼腐蝕性能研究[D]. 楊艷.東北大學(xué) 2008
[9]新型醫(yī)用高氮無鎳奧氏體不銹鋼的力學(xué)及生物相容性研究[D]. 張琦.南京理工大學(xué) 2008
[10]含氮奧氏體不銹鋼耐局部腐蝕性能的研究[D]. 金維松.昆明理工大學(xué) 2007
本文編號:2922353
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