金屬玻璃具有超高的強(qiáng)度、較低的楊氏模量、優(yōu)異的耐磨性、高的硬度和優(yōu)異的耐腐蝕性等優(yōu)異的性能,因而在生物醫(yī)用、軍事、體育器械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。Ti₄₅Zr₁₀Cu₃₁Pd₁₀Sn₄金屬玻璃合金體系不含Be、Ni等生物有毒有害元素,除了擁有優(yōu)異的力學(xué)性能之外,還具有良好的細(xì)胞安全性和生物相容性,因此是一種優(yōu)秀的長期植入型生物醫(yī)用材料。但由于其高于人骨的彈性模量,會引發(fā)“應(yīng)力屏蔽”效應(yīng)造成植入手術(shù)的失敗,從而限制了其應(yīng)用。本課題采用放電等離子體燒結(jié)技術(shù)制備多孔Ti₄₅Zr₁₀Cu₃₁Pd₁₀Sn₄塊體金屬玻璃,研究了燒結(jié)參數(shù)對多孔材料的物相組成、熱穩(wěn)定性、孔隙率、微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和耐腐蝕性能的影響規(guī)律。通過優(yōu)化燒結(jié)參數(shù)制備出了力學(xué)性能和人體骨骼相匹配的多孔鈦基金屬玻璃生物醫(yī)用材料,取得的主要成果如下:加載壓強(qiáng)不改變材料的物相結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性,但隨著加載壓強(qiáng)的增大,金屬... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 生物醫(yī)用金屬材料的發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.3 鈦基金屬玻璃的研究現(xiàn)狀
    1.4 多孔材料的制備方法
    1.5 放電等離子燒結(jié)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.6 論文工作的意義和主要研究內(nèi)容
        1.6.1 論文工作的研究意義
        1.6.2 主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 實驗方法
    2.1 實驗原料及儀器
        2.1.1 實驗基本路線
        2.1.2 實驗原料與設(shè)備
    2.2 鈦基金屬玻璃粉末的制備與表征
    2.3 多孔鈦基金屬玻璃的制備
    2.4 多孔試樣的表征
        2.4.1 孔隙率的計算
        2.4.2 XRD物相表征
        2.4.3 熱穩(wěn)定性表征
        2.4.4 微觀形貌觀察
        2.4.5 力學(xué)性能的表征
        2.4.6 耐腐蝕性能的表征
第3章 多孔材料的制備及加載壓強(qiáng)的影響研究
    3.1 引言
    3.2 材料的選擇
    3.3 金屬玻璃粉末的表征
        3.3.1 粒徑的分析
        3.3.2 物相結(jié)構(gòu)與熱穩(wěn)定性分析
        3.3.3 SEM微觀形貌觀察
    3.4 多孔試樣的制備
    3.5 加載壓強(qiáng)的影響研究
        3.5.1 對物相結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性的影響
        3.5.2 對孔隙參數(shù)的影響
        3.5.3 對微觀形貌的影響
        3.5.4 對力學(xué)性能的影響
        3.5.5 對耐腐蝕性能的影響
    3.6 本章小結(jié)
第4章 與溫度相關(guān)的燒結(jié)參數(shù)的影響研究
    4.1 引言
    4.2 燒結(jié)溫度的影響研究
        4.2.1 對物相結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性的影響
        4.2.2 對孔隙參數(shù)的影響
        4.2.3 對微觀形貌的影響
        4.2.4 對力學(xué)性能的影響
        4.2.5 對耐腐蝕性能的影響
    4.3 升溫速度的影響研究
        4.3.1 對物相結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性的影響
        4.3.2 對孔隙參數(shù)的影響
        4.3.3 對微觀形貌的影響
        4.3.4 對力學(xué)性能的影響
    4.4 保溫時間的影響研究
        4.4.1 對物相結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性的影響
        4.4.2 對孔隙參數(shù)的影響
        4.4.3 對微觀形貌的影響
        4.4.4 對力學(xué)性能的影響
    4.5 多孔材料密度測試討論
    4.6 孔隙率對力學(xué)性能的影響研究
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展對策研究[J]. 馬曉璇,楊曉麗.  新材料產(chǎn)業(yè). 2018(02)
[4]金屬玻璃的性質(zhì)、制備和應(yīng)用[J]. 魯文豪.  建材世界. 2017(05)
[5]處在變革中的醫(yī)用金屬材料[J]. 鄭玉峰,吳遠(yuǎn)浩.  金屬學(xué)報. 2017(03)
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[8]非晶態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)和特性[J]. 汪衛(wèi)華.  物理學(xué)進(jìn)展. 2013(05)
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[10]放電等離子燒結(jié)技術(shù)[J]. 王秀芬,周曦亞.  中國陶瓷. 2006(07)

博士論文
[1]高性能醫(yī)用超細(xì)晶鈦合金的成分設(shè)計、形成機(jī)理及其組織性能研究[D]. 李玉華.華南理工大學(xué) 2016
[2]醫(yī)用多孔鈦基金屬材料制備及性能研究[D]. 侯樂干.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]醫(yī)用超細(xì)晶TiNbZrTaFe復(fù)合材料的粉末冶金制備及其性能研究[D]. 鄒黎明.華南理工大學(xué) 2013
[4]鈦絲燒結(jié)制備醫(yī)用多孔鈦及其表面Si-HA生物活化[D]. 鄒鶉鳴.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]新型醫(yī)用梯度多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金制備與組織性能研究[D]. 張帥.貴州大學(xué) 2016



本文編號：3646416