發(fā)布時(shí)間：2021-10-08 13:03

　　鈦合金由于其良好的可加工性及較小的彈性模量而作為植入體材料廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。但現(xiàn)有的鈦合金還存在彈性模量較人體骨偏高,耐腐蝕性較差,生物活性及抗菌性差等不足。因此制備出與人體力學(xué)性能相符并兼具優(yōu)良的耐腐蝕性、生物活性及抗菌性的鈦合金成為主要的研究方向。首先通過(guò)第一性原理方法結(jié)合d-電子理論設(shè)計(jì)合金成分,利用粉末冶金法制備出鈦合金基體,再通過(guò)陽(yáng)極氧化法在合金表面制備納米氧化層,最后在具有納米氧化層的合金試樣表面通過(guò)等離子噴涂技術(shù)制備出HA及HACu Zn復(fù)合涂層。通過(guò)金相顯微鏡、SEM、XRD、萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、電化學(xué)工作站和自動(dòng)劃痕儀對(duì)試樣的顯微結(jié)構(gòu)、物相組織、力學(xué)性能、耐腐蝕性及結(jié)合力進(jìn)行分析。通過(guò)體外生物活性實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞毒性及抗菌性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行試樣生物活性、細(xì)胞毒性及抗菌性的表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:通過(guò)第一性原理對(duì)合金的性能進(jìn)行預(yù)測(cè),Ti-10Mo-28Nb合金綜合力學(xué)性能最佳。Ti-10Mo-28Nb-Zr四元合金體系中,當(dāng)Zr含量為3 wt%時(shí),合金具有相界清晰,晶粒均勻的等軸β相,其具有較高的抗壓強(qiáng)度955 MPa及較低的彈性模量43.39 GPa。在Ti-10Mo-28Nb-3Zr-Ta... 

【文章來(lái)源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

基于Bo和Md的相穩(wěn)定圖

華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-10-1.3.2熔鑄法金屬基體與增強(qiáng)體混合、熔煉并進(jìn)行鑄造，最后進(jìn)行機(jī)械加工，即為熔鑄法[69]。實(shí)驗(yàn)室采用熔鑄法制備鈦合金，雖然此方法具有工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、且其制備成本低的特點(diǎn)，可直接鑄成相對(duì)復(fù)雜的使用零件。但是，生物用鈦合金的基體材料在人體體液相中具有很高的反應(yīng)活化能及活性，在合金的熔化和合金的鑄造過(guò)程中制備出的合金潤(rùn)濕性差。因此，傳統(tǒng)熔鑄法制備鈦合金逐漸被取代。1.3.3粉末冶金法粉末冶金法作為一種近凈成形技術(shù)，其經(jīng)過(guò)合金粉末的混料，壓坯成型，燒結(jié)等過(guò)程制備出性能優(yōu)良的合金，粉末冶金操作簡(jiǎn)單，可根據(jù)需求加入合金元素及造孔劑，改變工藝參數(shù)，制備致密及不同孔隙率的合金，且生產(chǎn)成本較低，縮短制備周期。1）傳統(tǒng)粉末冶金法傳統(tǒng)粉末冶金法是將鈦粉或鈦合金粉末直接燒結(jié)，很難直接獲得致密的鈦產(chǎn)品，且合金中存在難消除的孔隙等缺陷。為了提高合金燒結(jié)致密度，燒結(jié)后的產(chǎn)品需經(jīng)過(guò)熱等靜壓處理，造成生產(chǎn)成本的增加。在傳統(tǒng)粉末冶金法制備的鈦合金其氧含量高，造成合金性能的下降。2）新型粉末冶金新型的粉末冶金將傳統(tǒng)鈦粉用氫化鈦替換，再其中添入各種合金元素后，經(jīng)真空高溫?zé)Y(jié)，獲得鈦合金的半成品，該半成品與最終產(chǎn)品尺寸相近，再經(jīng)過(guò)加工獲得最終產(chǎn)品。該法的工藝流程如圖2[70]所示。圖2氫化鈦制備鈦合金的新工藝Fig.2NewprocessforpreparingTitaniumAlloyfromTitaniumhydroxide

華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-16-表5（續(xù)）儀器名稱型號(hào)廠家行星球磨機(jī)XM-4湘潭湘儀儀器有限公司真空高溫?zé)Y(jié)爐JNL-17ZTL洛陽(yáng)利宇窯爐有限公司真空干燥箱DZF-1北京西城區(qū)醫(yī)療器械二廠壓力試驗(yàn)機(jī)TYE-300B無(wú)錫建儀儀器機(jī)械有限公司2.2實(shí)驗(yàn)制備過(guò)程2.2.1實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線實(shí)驗(yàn)工藝流程圖：圖3高強(qiáng)度醫(yī)用鈦合金的制備流程圖Fig.3Technicalroutechartoflowelasticmodulustitaniumalloy本課題分三個(gè)階段進(jìn)行探究，第一階段是通過(guò)第一性原理對(duì)不同結(jié)構(gòu)模型的三元

【參考文獻(xiàn)】：
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