鎂及鎂合金材料因具有與人體骨骼相近的機械力學(xué)性能,良好的生物相容性,以及在植入體內(nèi)可實現(xiàn)完全自主生物降解等特性,使其作為生物植入材料的應(yīng)用極具發(fā)展?jié)摿Α５?鎂及鎂合金在人體生理環(huán)境中的耐磨耐蝕性較差、生物活性一般,嚴(yán)重阻礙了其在醫(yī)療體系上進(jìn)一步的擴展。因此,如何提高生物鎂及鎂合金植入材料的部分力學(xué)性能、耐腐蝕性能以及生物活性成為其進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用的一個關(guān)鍵點。機械噴丸處理工藝與冷噴涂工藝因其優(yōu)異的工藝特點,廣泛用于改善鎂及鎂合金性能研究。此外,Zn的電負(fù)性比Mg高,也是人體必需的元素之一,羥基磷灰石（HA）是一種具有良好的生物相容性和生物活性（骨誘導(dǎo)性）的生物陶瓷材料。本文采用最佳噴丸工藝對鑄造態(tài)AZ91D鎂合金進(jìn)行強化處理（獲得SPAZ91D）,再冷噴涂純Zn涂層（獲得SPAZ91D-Zn）,進(jìn)一步使用最佳噴丸工藝（獲得SPAZ91D-SPZn）,最后在其表面冷噴涂上一層HA/Zn的復(fù)合涂層。運用不同參數(shù)下的機械噴丸處理工藝對鑄造態(tài)AZ91D鎂合金進(jìn)行強化處理,探究不同噴丸氣體壓力、噴丸處理時間和噴丸轟擊距離參數(shù)對強化后試樣性能的影響。可以發(fā)現(xiàn):噴丸轟擊距離參數(shù)的改變相對噴丸氣體壓力... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２研究技術(shù)路線??９??

?第２章材料制備與方法???７８．５?ｕｍ?（如圖２．１ｃ所示）。從Ｚｎ粉末表面和截面形貌（如圖２．１ａ、ｂ所示）可??以看出原始Ｚｎ粉末形態(tài)為球形，截面無明顯孔隙現(xiàn)象，粉末粒子截面顯微硬度??為?４６．７４±２．３３ＨＶ〇．〇２５。??ａｗ??（Ｃ）??ｌＯ．Ｃｋ－?，?１００．０??，：?ｆｈ?！??２?６，．?／?Ａ?Ｉ??ｓ?＜??／?／?＼?■?ＳＯ．Ｏ?Ｊ??”：：?Ｊ＼?＇?！??°＇〇．〇ｌ?０．１０?１．００?１０．００?１００．００?１０００．００?１００００．００??Ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｄｉａｍｅｔｅｒ?（ｕｍ）??圖２．１?Ｚｎ粉末表面（ａ）、截面（ｂ）與實際粒度分布（ｃ）??制備ＨＡ／Ｚｎ復(fù)合涂層的粉末是采用上述Ｚｎ粉末與北京德科島金公司提供??的羥基磷灰石（ＨＡ）粉末機械混合而成，其中ＨＡ粉末名義粒度為１５？１２５?ｕｍ，??實際粒度分布為?Ｄ?ＣＩＯ）?２５．３?ｕｍ、Ｄ?（５０）?６３．６?ｕｍ、Ｄ?（９０）?１２６?ｕｍ，粉末表面、??截面形貌和實際粒度分布分別如圖２．２ａ、ｂ和ｃ所示�？梢钥闯觯迹龋练勰�??形態(tài)為球形，截面存在凹坑、剝落現(xiàn)象，這主要是羥基磷灰石內(nèi)部因燒結(jié)過程中??顆粒未充分靠攏結(jié)合從而呈現(xiàn)孔隙結(jié)構(gòu)。粉末粒子截面孔隙率為１〇．２±０．７％，截??面硬度為４０．５±３．８２ＨＶｄ．（＞２５。此外，對ＨＡ粉末ＥＤＳ表面成分分析：ＨＡ粉末中??含有Ｃａ、Ｐ、０、Ｋ和Ｃ元素，其中Ｃａ／Ｐ含量比為１．６３±０．０２，原子比為１．２８士??０．２３，Ｋ?含量為?１１．３１?±０．１６％。??將羥基磷灰石粉末與Ｚｎ粉末根據(jù)重量百分比分別為

?第２章材料制備與方法???２．２機械噴丸實驗裝置及實驗工藝??２．２．?１機械噴丸原理與設(shè)備??實驗采用的機械噴丸系統(tǒng)是基于９０８０Ｆ－Ａ型手動噴砂機進(jìn)行適當(dāng)改裝而成，??通過調(diào)整工藝參數(shù)達(dá)到材料表面理想強化效果，其強化原理為：普通噴丸顆粒??（０．３ｍｍ不銹鋼球）在壓縮氣體作用下，獲得一定的初速度，經(jīng)過噴槍口時形成??高速噴丸流垂直噴射到待處理試樣表面，使試樣表層發(fā)生嚴(yán)重的塑性變形，形成??一定厚度的強化層，有助于材料部分性能的改善。其機械噴丸原理圖和９０８０Ｆ－Ａ??型手動噴砂機如圖２．４ａ、ｂ所示。??（ａ）?ｊｅｓｓｅｄ?ａｉｒ?（ｂ）??Ｉ—賴??Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ?ａｌｌｏｙ??圖２．４機械噴丸原理圖（ａ）和９０８０Ｆ－Ａ型手動噴砂機（ｂ）??２．?２．?２機械噴丸處理工藝設(shè)計??雖然目前在對鎂合金的表面噴丸強化方面有一定的研究，發(fā)現(xiàn)眾多實驗因??素（如；噴丸材料、噴丸大孝噴丸形狀、轟擊角度、噴丸流量及轟擊覆蓋率等）??對噴丸強化效果影響程度不一。本文主要探究噴丸氣體壓力、噴丸處理時間和噴??丸轟擊距離三個主要工藝參數(shù)對機械噴丸處理強化效果的影響，實驗中采用了??常規(guī)的單因素實驗法進(jìn)行研究。??鑄造態(tài)ＡＺ９１Ｄ鎂合金機械噴丸處理工藝如下：??１）噴丸氣體壓力的影響，采用壓力分別為０．０５ＭＰａ、Ｏ．ＩＭＰａ、０．２ＭＰａ、??０．３ＭＰａ和０．４ＭＰａ，本組實驗采用的噴丸處理日寸間為ｌＯｍｉｉｉ，噴丸轟擊距離為??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超音速火焰噴涂HA/Ti復(fù)合涂層組織與性能研究[J]. 鄒巖龍,陳清宇,姚海龍,白小波,王芳,紀(jì)崗昌.  人工晶體學(xué)報. 2018(04)
[2]AZ91D鎂合金表面激光熔覆Al/Zr+B4C/Y2O3復(fù)合涂層組織與性能研究[J]. 郭昱,張英喬,張濤,劉盛耀.  表面技術(shù). 2018(01)
[3]第三代生物醫(yī)用材料在口腔領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 李鑫,周進(jìn)茹,李紫嫣,陳文川.  國際口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2016(03)
[4]新型可吸收鎂合金支架在血管內(nèi)應(yīng)用及生物相容性[J]. 趙輝,雷民.  中國組織工程研究. 2016(08)
[5]噴丸強化與涂層復(fù)合表面處理改善Ti-6Al-4V鈦合金抗微動磨損性能[J]. 李瑞冬,付雪松,周文龍,陳國清,李志強.  航空制造技術(shù). 2015(17)
[6]高強韌Al-Si-Mg合金成分設(shè)計與優(yōu)化[J]. 樊振中,王勝強,陸政,張鵬,李紅.  特種鑄造及有色合金. 2015(03)
[7]碳-硅橡膠機械性能和生物安全性的初步研究[J]. 陳興,周鑫,張一鳴,石小花,樊東力.  第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報. 2015(08)
[8]環(huán)氧富鋅涂層對AZ91D鎂合金的腐蝕防護(hù)能力研究[J]. 楊小奎,張濤,張世艷,何建新,牟獻(xiàn)良.  裝備環(huán)境工程. 2014(01)
[9]T4熱處理對石膏型AZ91鑄造鎂合金組織和性能的影響[J]. 張艷平,黃靜,陶健全,萬元元.  精密成形工程. 2013(04)
[10]金屬材料的噴丸強化原理及其強化機理綜述[J]. 王仁智.  中國表面工程. 2012(06)

博士論文
[1]新型Mg-Ca系生物鎂合金及防護(hù)層的制備與性能研究[D]. 蘇一暢.吉林大學(xué) 2018
[2]AZ63鎂合金在氯化鈉溶液中的腐蝕及放電行為研究[D]. 李佳潤.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院海洋研究所) 2017
[3]高強度Mg-Y-Zn鎂合金的研究[D]. 陳彬.上海交通大學(xué) 2007
[4]鎂合金AZ31環(huán)保型陽極氧化工藝及基礎(chǔ)理論研究[D]. 于霞.中南大學(xué) 2006

碩士論文
[1]溫噴和冷噴涂羥基磷灰石及羥基磷灰石/鈦復(fù)合涂層組織結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 鄒巖龍.南昌大學(xué) 2019
[2]鑄造AZ91鎂合金應(yīng)力腐蝕性能研究[D]. 王震.吉林大學(xué) 2018
[3]基于噴丸強化的生物醫(yī)用鎂合金腐蝕和摩擦學(xué)特性研究[D]. 高文.濟南大學(xué) 2017
[4]Mg-2Zn-0.2Mn-xCa生物醫(yī)用鎂合金的改性與降解性研究[D]. 周波.成都理工大學(xué) 2017
[5]Mg-Al-Si-Sr耐熱鎂合金成分設(shè)計與組織性能研究[D]. 王金偉.山東建筑大學(xué) 2015
[6]AZ31鎂合金基底真空電弧離子鍍和中頻磁控濺射制備氮化鋯薄膜及其性能的研究[D]. 林曲.大連理工大學(xué) 2013
[7]新型醫(yī)用鎂合金體內(nèi)生物相容性研究[D]. 王飛.南方醫(yī)科大學(xué) 2009



本文編號：3427942