發(fā)布時(shí)間：2021-04-16 07:34

　　TC4鈦合金與超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的連接在生物醫(yī)用上有現(xiàn)實(shí)且充滿前景的應(yīng)用。如何高效制造穩(wěn)定可靠的鈦合金與超高分子量聚乙烯連接是本文的研究重點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)并通過電子束熔融增材制造（EBM）方法制造了具有多種不同表面結(jié)構(gòu)的鈦合金平板,使用熱壓焊接技術(shù),實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量的焊接,在20*20 mm²焊接面上最大拉伸承載力2446N。研究發(fā)現(xiàn)了熱壓焊接工藝下兩種材料之間的三種主要連接機(jī)制:1)通過超高分子量聚乙烯的含氧官能基團(tuán)與鈦合金表面的黏附作用;2)粗糙表面提供的微觀咬合;3)表面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供的宏觀多孔層咬合。超高分子量聚乙烯在焊接過程中存在一些結(jié)構(gòu)演化:晶粒度降低、晶體取向度增加、晶面間距增加等。超高分子量聚乙烯表面因熱輸入與氧氣作用發(fā)生氧化,引入了含氧官能團(tuán),促進(jìn)了鈦合金與超高分子量聚乙烯之間的連接。研究分析比較了不同結(jié)構(gòu)下接頭力學(xué)性能,證明金剛石型多孔結(jié)構(gòu)并不利于超高分子量聚乙烯與鈦合金的穩(wěn)定連接,改進(jìn)后的蜂窩結(jié)構(gòu)提升了接頭的力學(xué)性能,增加了接頭可靠性,同時(shí)亦減少了增材制造的工藝?yán)щy度,減少了缺陷發(fā)生的幾率,增加鈦合金多孔層的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,降低接頭性能波動(dòng)... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

人工顳下頜關(guān)節(jié)假體產(chǎn)品圖：a)Concepts型；b)Biomet型Fig.1-3TotalMandibularJointProducts:a)Concepts;b)Biomet

第二章實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法10圖2-1材料的實(shí)物圖Fig.2-1picturesofthematerialsusedinstudy圖2-23D打印平板的表面微觀形貌Fig.2-2Morphologyofthe3Dprintedplate2.2溫度與力的測量過往的研究中業(yè)已證明焊接過程中的熱輸入和力對(duì)于焊接接頭的連接效果

第二章實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法10圖2-1材料的實(shí)物圖Fig.2-1picturesofthematerialsusedinstudy圖2-23D打印平板的表面微觀形貌Fig.2-2Morphologyofthe3Dprintedplate2.2溫度與力的測量過往的研究中業(yè)已證明焊接過程中的熱輸入和力對(duì)于焊接接頭的連接效果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]3D打印鈦合金個(gè)體化假體在骨盆腫瘤切除與骨盆重建術(shù)中的手術(shù)配合[J]. 左育濤,李雪清,黎理利,胡海萍,何冬梅,李小梅.  護(hù)理實(shí)踐與研究. 2018(20)
[2]3D打印金屬內(nèi)植物在骨科的應(yīng)用特點(diǎn)[J]. 趙敏超,黃燕,袁偉健,遲玉菲,李祖浩,武漢.  中國組織工程研究. 2018(31)
[3]金屬材料增材制造（3D打�。┘夹g(shù)的局限性[J]. 屈華鵬,張宏亮,馮翰秋,陳海濤,郎宇平,王留兵,許斌,宋丹戎.  熱加工工藝. 2018(16)
[4]3D打印制備多孔結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 楊建明,湯陽,顧海,劉永加,黃大志,陳勁松.  材料導(dǎo)報(bào). 2018(15)
[5]鈦及鈦合金3D打印醫(yī)用產(chǎn)品的生物安全性[J]. 吳利蘋,鄒善方,劉睿誠,曾益?zhèn)?  中國組織工程研究. 2018(34)
[6]3D打印多孔鈦支架微觀孔隙結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能[J]. 馮辰棟,夏宇,李祥,王成燾.  醫(yī)用生物力學(xué). 2017(03)
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[8]多孔鈦合金支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其抗壓強(qiáng)度分析[J]. 王春曉,李祥,羅云.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[9]汽車輕量化技術(shù)的研究與進(jìn)展[J]. 范子杰,桂良進(jìn),蘇瑞意.  汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2014(01)
[10]汽車輕量化[J]. 魏瑩.  現(xiàn)代零部件. 2008(04)

碩士論文
[1]超高分子量聚乙烯結(jié)晶行為及其結(jié)構(gòu)性能關(guān)系的研究[D]. 俞欣.華東理工大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3141014