NiTi合金表面微弧氧化陶瓷涂層的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-24 15:01
NiTi合金具有獨(dú)特的形狀記憶效應(yīng)、超彈性、低彈性模量、耐疲勞和腐蝕性而被應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,如自擴(kuò)張血管支架、腔靜脈濾器和牙齒矯正絲等。但NiTi合金作為生物醫(yī)用材料植入人體時(shí),會(huì)釋放出毒性鎳離子,其次NiTi合金會(huì)在人體環(huán)境下發(fā)生腐蝕和磨損,腐蝕和磨損會(huì)加劇鎳離子的釋放,因此在NiTi合金表面制備一層低Ni含量且耐磨、耐蝕性膜層是極其關(guān)鍵的。本文利用微弧氧化技術(shù)在NiTi合金表面制備了一層陶瓷膜層,通過(guò)SEM及EDS研究了電解液添加劑以及微弧氧化電參數(shù)對(duì)陶瓷膜層的表面形貌、成分的影響,并采用電化學(xué)工作站以及摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)研究了陶瓷膜層的耐腐蝕性以及耐磨性,以得到最佳電解液配方和微弧氧化電參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,在電解液中添加納米ZrO2顆粒以制備復(fù)合涂層,并研究了復(fù)合涂層的組織結(jié)構(gòu)和腐蝕性能,為NiTi合金在工程和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。在添加劑為NaH2PO2以及Na3PO4下制備的陶瓷膜層均呈粗糙多孔的結(jié)構(gòu),EDS分析表明膜層中鎳元素的含量較基材明顯降低,同時(shí)陶瓷膜層與基...
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 鎳鈦合金
1.1.1 概述
1.1.2 鎳鈦合金的性能特點(diǎn)
1.2 鎳鈦合金表面改性技術(shù)
1.3 微弧氧化技術(shù)
1.3.1 微弧氧化技術(shù)的特點(diǎn)
1.3.2 微弧氧化技術(shù)的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
1.4 微弧氧化膜層的封孔處理
1.5 選題意義
1.6 課題研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路
2.3 微弧氧化設(shè)備及陶瓷膜層的制備
2.3.1 微弧氧化設(shè)備
2.3.2 陶瓷膜層的制備
2.4 膜層的表征
2.5 結(jié)合力測(cè)試
2.6 耐腐蝕性能測(cè)試
2.7 耐磨損性能測(cè)試
第三章 電解液添加劑對(duì)陶瓷膜層性能的影響
3.1 不同電解液添加劑對(duì)陶瓷膜層形成過(guò)程的影響
3.2 不同電解液添加劑對(duì)陶瓷膜層形貌及成分的影響
2-Na OH體系表面形貌及成分"> 3.2.1 NaAlO2-Na OH體系表面形貌及成分
2-Na3PO4 體系表面形貌及成分"> 3.2.2 NaAlO2-Na3PO4 體系表面形貌及成分
2-Na H2PO2 體系表面形貌及成分"> 3.2.3 NaAlO2-Na H2PO2 體系表面形貌及成分
3.3 不同電解液添加劑對(duì)膜層與基體結(jié)合力的影響
3.4 不同電解液添加劑對(duì)陶瓷膜層腐蝕性的影響
3.5 小結(jié)
2-Na H2PO2 體系下工藝參數(shù)的優(yōu)化">第四章 Na AlO2-Na H2PO2 體系下工藝參數(shù)的優(yōu)化
2PO2 濃度以及電參數(shù)對(duì)膜層質(zhì)量的影響"> 4.1 NaH2PO2 濃度以及電參數(shù)對(duì)膜層質(zhì)量的影響
2PO2 濃度對(duì)膜層表面形貌及成分的影響"> 4.1.1 NaH2PO2 濃度對(duì)膜層表面形貌及成分的影響
4.1.2 正向電壓對(duì)膜層表面形貌及成分的影響
4.1.3 處理時(shí)間對(duì)膜層表面形貌及成分的影響
4.1.4 脈沖頻率對(duì)膜層表面形貌及成分的影響
2PO2 濃度以及電參數(shù)對(duì)膜層與基體結(jié)合力的影響"> 4.2 NaH2PO2 濃度以及電參數(shù)對(duì)膜層與基體結(jié)合力的影響
4.3 膜層的截面形貌及成分
4.4 膜層的物相組成
4.5 膜層表面的XPS分析
4.6 耐腐蝕性能
4.6.1 極化曲線
4.6.2 阻抗譜分析
4.7 耐磨損性能
4.7.1 摩擦系數(shù)
4.7.2 磨損機(jī)理
4.7.3 磨損量
4.8 小結(jié)
2納米顆粒對(duì)陶瓷膜層性能的影響">第五章 ZrO2納米顆粒對(duì)陶瓷膜層性能的影響
5.1 引言
5.2 復(fù)合膜層的制備及表征
5.2.1 復(fù)合膜層的制備
5.2.2 膜層的表面形貌
5.2.3 膜層的截面形貌及成分
5.2.4 膜層的物相組成
5.2.5 膜層與基體的結(jié)合力
5.3 膜層的耐腐蝕性能
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):2997449
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 鎳鈦合金
1.1.1 概述
1.1.2 鎳鈦合金的性能特點(diǎn)
1.2 鎳鈦合金表面改性技術(shù)
1.3 微弧氧化技術(shù)
1.3.1 微弧氧化技術(shù)的特點(diǎn)
1.3.2 微弧氧化技術(shù)的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
1.4 微弧氧化膜層的封孔處理
1.5 選題意義
1.6 課題研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路
2.3 微弧氧化設(shè)備及陶瓷膜層的制備
2.3.1 微弧氧化設(shè)備
2.3.2 陶瓷膜層的制備
2.4 膜層的表征
2.5 結(jié)合力測(cè)試
2.6 耐腐蝕性能測(cè)試
2.7 耐磨損性能測(cè)試
第三章 電解液添加劑對(duì)陶瓷膜層性能的影響
3.1 不同電解液添加劑對(duì)陶瓷膜層形成過(guò)程的影響
3.2 不同電解液添加劑對(duì)陶瓷膜層形貌及成分的影響
2-Na OH體系表面形貌及成分"> 3.2.1 NaAlO2-Na OH體系表面形貌及成分
2-Na3PO4 體系表面形貌及成分"> 3.2.2 NaAlO2-Na3PO4 體系表面形貌及成分
2-Na H2PO2 體系表面形貌及成分"> 3.2.3 NaAlO2-Na H2PO2 體系表面形貌及成分
3.3 不同電解液添加劑對(duì)膜層與基體結(jié)合力的影響
3.4 不同電解液添加劑對(duì)陶瓷膜層腐蝕性的影響
3.5 小結(jié)
2-Na H2PO2 體系下工藝參數(shù)的優(yōu)化">第四章 Na AlO2-Na H2PO2 體系下工藝參數(shù)的優(yōu)化
2PO2 濃度以及電參數(shù)對(duì)膜層質(zhì)量的影響"> 4.1 NaH2PO2 濃度以及電參數(shù)對(duì)膜層質(zhì)量的影響
2PO2 濃度對(duì)膜層表面形貌及成分的影響"> 4.1.1 NaH2PO2 濃度對(duì)膜層表面形貌及成分的影響
4.1.2 正向電壓對(duì)膜層表面形貌及成分的影響
4.1.3 處理時(shí)間對(duì)膜層表面形貌及成分的影響
4.1.4 脈沖頻率對(duì)膜層表面形貌及成分的影響
2PO2 濃度以及電參數(shù)對(duì)膜層與基體結(jié)合力的影響"> 4.2 NaH2PO2 濃度以及電參數(shù)對(duì)膜層與基體結(jié)合力的影響
4.3 膜層的截面形貌及成分
4.4 膜層的物相組成
4.5 膜層表面的XPS分析
4.6 耐腐蝕性能
4.6.1 極化曲線
4.6.2 阻抗譜分析
4.7 耐磨損性能
4.7.1 摩擦系數(shù)
4.7.2 磨損機(jī)理
4.7.3 磨損量
4.8 小結(jié)
2納米顆粒對(duì)陶瓷膜層性能的影響">第五章 ZrO2納米顆粒對(duì)陶瓷膜層性能的影響
5.1 引言
5.2 復(fù)合膜層的制備及表征
5.2.1 復(fù)合膜層的制備
5.2.2 膜層的表面形貌
5.2.3 膜層的截面形貌及成分
5.2.4 膜層的物相組成
5.2.5 膜層與基體的結(jié)合力
5.3 膜層的耐腐蝕性能
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):2997449
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