骨缺損是一種常見(jiàn)的骨科疾病,大面積的骨缺損往往需要進(jìn)行手術(shù)修復(fù)。利用自體骨、異體骨等天然骨替代物進(jìn)行骨移植無(wú)法滿足個(gè)性化修復(fù)的需求。因此,迫切需要針對(duì)不同的修復(fù)需求,對(duì)骨科植入體進(jìn)行個(gè)性化定制。激光選區(qū)熔化技術(shù)(Selective Laser Melting,SLM)作為增材制造技術(shù)(Additive Manufacturing,AM)中最有發(fā)展前景的方向,具有成形精度高、致密度高的特點(diǎn),能成形具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的工件。Ti6Al4V(ELI)合金比強(qiáng)度高、耐腐蝕性和生物相容性好、彈性模量低等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于骨科植入體上。而在植入體內(nèi)引入多孔結(jié)構(gòu),則可以解決傳統(tǒng)致密植入體與人體骨骼力學(xué)性能不匹配的問(wèn)題。本文針對(duì)人體骨骼個(gè)性化修復(fù)的需求,在SLM技術(shù)的基礎(chǔ)上,研究了從單熔道到塊體的工藝參數(shù)優(yōu)化;進(jìn)行了不同的多孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);成形了與設(shè)計(jì)孔隙率、孔徑一致的不同結(jié)構(gòu)多孔Ti6Al4V(ELI)合金,并研究了孔隙率/相對(duì)密度、支桿直徑對(duì)多孔Ti6Al4V(ELI)合金力學(xué)性能的影響規(guī)律,比較了兩種結(jié)構(gòu)對(duì)壓縮載荷的不同響應(yīng);最后研究了不同熱處理制度對(duì)多孔鈦合金壓縮變形行為和力學(xué)性能的影響。主要研究?jī)?nèi)容和...

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 醫(yī)用植入體要求
        1.2.1 醫(yī)用植入體力學(xué)性能要求
        1.2.2 醫(yī)用植入體對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的要求
    1.3 多孔結(jié)構(gòu)制備與增材制造
        1.3.1 傳統(tǒng)多孔結(jié)構(gòu)制備方法
        1.3.2 增材制造方法
    1.4 多孔鈦合金研究進(jìn)展
        1.4.1 多孔鈦合金應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.4.2 多孔鈦合金結(jié)構(gòu)與性能研究現(xiàn)狀
    1.5 課題來(lái)源及本文研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 課題來(lái)源
        1.5.2 研究目標(biāo)及思路
        1.5.3 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 SLM成形設(shè)備及工藝
    2.3 性能檢測(cè)方法及設(shè)備
        2.3.1 粉末粒徑分布測(cè)量
        2.3.2 松裝密度測(cè)試
        2.3.3 顯微組織觀察
        2.3.4 粗糙度及表面形貌測(cè)試
        2.3.5 致密度測(cè)試
        2.3.6 孔隙率及相對(duì)密度測(cè)量
        2.3.7 X射線衍射分析
        2.3.8 掃描電鏡顯微分析
        2.3.9 壓縮及拉伸實(shí)驗(yàn)
        2.3.10 動(dòng)態(tài)彈性模量
        2.3.11 透射電子顯微分析
        2.3.12 耐腐蝕性測(cè)試
第三章 SLM成形工藝參數(shù)優(yōu)化
    3.1 單熔道實(shí)驗(yàn)
        3.1.1 激光能量簡(jiǎn)介
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.2 塊體成形實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 塊體致密度測(cè)試
        3.2.2 塊體拉伸性能測(cè)試
        3.2.3 塊體粗糙度測(cè)試
        3.2.4 電化學(xué)腐蝕
    3.3 塊體組織形貌分析
        3.3.1 組織形貌分析
        3.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)分析
    3.4 能譜分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 多孔Ti6Al4V(ELI)合金制備及性能研究
    4.1 正八面體、菱形十二面體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.1.1 孔徑、孔隙率選擇依據(jù)
        4.1.2 正八面體多孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.1.3 菱形十二面體多孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.2 多孔結(jié)構(gòu)制備及基本性能表征
    4.3 正八面體多孔Ti6Al4V(ELI)合金壓縮
        4.3.1 壓縮變形行為
        4.3.2 抗壓強(qiáng)度分析
        4.3.3 能量吸收分析
    4.4 結(jié)構(gòu)對(duì)壓縮性能的影響
    4.5 動(dòng)態(tài)彈性模量分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 熱處理對(duì)多孔Ti6Al4V(ELI)合金性能的影響
    5.1 熱處理組織形貌分析
    5.2 熱處理對(duì)機(jī)械性能的影響
        5.2.1 熱處理對(duì)動(dòng)態(tài)彈性模量的影響
        5.2.2 熱處理對(duì)壓縮性能的影響
    5.3 能譜分析
    5.4 本章小結(jié)
全文總結(jié)
工作主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
研究展望
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



本文編號(hào)：3906162