鈦合金以其比強(qiáng)度高、耐腐蝕和生物相容性好等優(yōu)異性能得到廣泛的應(yīng)用,激光選區(qū)熔化（Selective laser melting,SLM）成形技術(shù)的發(fā)展加速了其在醫(yī)療領(lǐng)域的推廣。SLM成形用粉末質(zhì)量要求高,往往要依賴進(jìn)口,價(jià)格昂貴,高成本制約了SLM技術(shù)的普及應(yīng)用。Ti-6Al-4V是目前應(yīng)用最為成熟的鈦合金,但遠(yuǎn)高于人骨的彈性模量限制了其作為植入體的應(yīng)用。本論文采用國產(chǎn)自行研制的無坩堝電極感應(yīng)熔煉氣體霧化（Electrode induction melting gas atomization,EIGA）設(shè)備制備Ti-6Al-4V粉末,對其進(jìn)行量化表征和SLM成形性能研究。同時(shí),為降低SLM成形Ti-6Al-4V的彈性模量,還設(shè)計(jì)一種上下層致密、中間多孔的“三明治”梯度多孔結(jié)構(gòu),并對其組織和性能進(jìn)行了分析。霧化實(shí)驗(yàn)使用環(huán)孔型和環(huán)縫型兩種噴嘴,調(diào)整霧化壓力和熔煉功率,設(shè)計(jì)四組工藝參數(shù),研究霧化工藝對粉末性能的影響規(guī)律。根據(jù)SLM成形對粉末的要求,篩分出粒徑小于53μm的粉末,采用MASTERSIZE 2000激光粒度分析儀和歐奇奧500NanoXY+HR型粒度粒形分析儀對粉末的粒徑、粒形進(jìn)... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 3D打印用金屬粉末的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鈦合金粉末的制備工藝
        1.2.2 霧化破碎機(jī)理
        1.2.3 粉末表征
    1.3 SLM成形Ti-6Al-4V的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 SLM技術(shù)原理及特點(diǎn)
        1.3.2 成形設(shè)備的研究
        1.3.3 工藝優(yōu)化及成形性能的研究
        1.3.4 顯微組織及耐腐蝕性能的研究
    1.4 SLM成形Ti-6Al-4V多孔結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 多孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        1.4.2 多孔結(jié)構(gòu)的性能
    1.5 本課題的研究意義與研究內(nèi)容
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
    1.6 課題來源
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 EIGA法制備Ti-6Al-4V粉末的實(shí)驗(yàn)方案
    2.3 SLM成形實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        2.3.1 成形設(shè)備
        2.3.2 SLM成形方案
    2.4 SLM成形Ti-6Al-4V梯度結(jié)構(gòu)
        2.4.1 拓?fù)涠嗫捉Y(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)方案
        2.4.2 變參數(shù)成形梯度多孔結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)方案
    2.5 檢測手段及設(shè)備
        2.5.1 粉末性能檢測
        2.5.2 SLM成形Ti-6Al-4V性能檢測
第三章 EIGA法制備Ti-6Al-4V粉末的性能及其表征
    3.1 粉末霧化工藝參數(shù)優(yōu)化
        3.1.1 霧化參數(shù)對粉末粒徑的影響
        3.1.2 霧化參數(shù)對粉末形貌及空心粉的影響
        3.1.3 霧化參數(shù)對粉末粒形的影響
    3.2 霧化粉末的成分及相組成
        3.2.1 粉末成分分析
        3.2.2 粉末的物相組成
    3.3 EIGA法制備粉末的破碎機(jī)理探究
        3.3.1 霧化氣體流場分布
        3.3.2 金屬熔體破碎過程
    3.4 本章小結(jié)
第四章 SLM成形Ti-6Al-4V參數(shù)優(yōu)化及其性能研究
    4.1 激光功率對SLM成形Ti-6Al-4V性能的影響
        4.1.1 致密度
        4.1.2 表面質(zhì)量
        4.1.3 力學(xué)性能
    4.2 掃描速度對SLM成形Ti-6Al-4V性能的影響
        4.2.1 致密度
        4.2.2 表面質(zhì)量
        4.2.3 力學(xué)性能
    4.3 掃描策略對SLM成形Ti-6Al-4V性能的影響
        4.3.1 致密度
        4.3.2 表面質(zhì)量
        4.3.3 力學(xué)性能
    4.4 SLM成形Ti-6Al-4V組織和相分析
    4.5 耐腐蝕性能分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 SLM成形Ti-6Al-4V梯度結(jié)構(gòu)的組織和力學(xué)性能研究
    5.1 拓?fù)涠嗫捉Y(jié)構(gòu)研究
        5.1.1 成形效果
        5.1.2 壓縮性能
        5.1.3 拉伸性能
    5.2 變參數(shù)制備梯度多孔結(jié)構(gòu)
        5.2.1 顯微組織與硬度分析
        5.2.2 界面結(jié)合強(qiáng)度分析
        5.2.3 拉伸性能分析
        5.2.4 壓縮性能分析
    5.3 本章小結(jié)
全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3445696