本文關(guān)鍵詞：ECAP和熱處理對(duì)CP-Ti的耐蝕性和生物活性的影響

  更多相關(guān)文章： 工業(yè)純鈦 電化學(xué)行為 表面形貌 耐腐蝕性 生物活性

【摘要】：隨著全球人口老齡化的發(fā)展趨勢(shì),人們對(duì)醫(yī)療器械和醫(yī)療制品質(zhì)量的需求也越來(lái)越高。鈦和鈦合金以其高比強(qiáng)度,高耐蝕性和生物活性而受到臨床的青睞。純鈦不含有有毒的合金元素,而且通過(guò)等通道轉(zhuǎn)角擠壓的方法可以提高純鈦的力學(xué)性能,近年來(lái)的研究顯示,ECAP(等通道轉(zhuǎn)角擠壓)處理增強(qiáng)了純鈦的耐蝕性和生物活性,然而,有關(guān)的機(jī)理的理解卻還很欠缺。本課題在對(duì)CP Ti(工業(yè)純鈦)進(jìn)行不同工藝的熱處理和ECAP處理的基礎(chǔ)上,進(jìn)行兩大部分實(shí)驗(yàn)。一是利用電化學(xué)測(cè)試技術(shù)研究CP-Ti的腐蝕行為,分析塔菲爾曲線和電化學(xué)交流阻抗譜,結(jié)合EBSD取向圖評(píng)價(jià)不同微觀組織對(duì)純鈦耐腐蝕性的影響;二是對(duì)處理后試樣進(jìn)行為期兩個(gè)月的浸泡腐蝕,通過(guò)XPS技術(shù)對(duì)試樣表面進(jìn)行組成成分半定量分析,利用SEM觀察試樣表面的形貌組織及EDS微區(qū)成分分析,研究不同處理工藝后純鈦的生物活性。得出以下結(jié)論:ECAP后純鈦發(fā)生了純剪切變形,晶粒得到很大程度上的細(xì)化,組織方向性最強(qiáng);水冷后試樣產(chǎn)生了馬氏體相變,晶粒較大,組織呈現(xiàn)出細(xì)密的層狀結(jié)構(gòu);而爐冷后為魏氏組織,晶粒粗大、組織雜亂且方向性最差;三種工藝下試樣的耐蝕能力大小為ECAP水冷爐冷。在模擬體液(SBF+BSA)下浸泡兩個(gè)月后試樣表面存在大量的TiO2、少量的Ti_2O_3和少量CaP化合物。結(jié)合O、Ca、P的含量,以及SEM掃描電鏡觀察到的沉積物,得出ECAP處理表面氧化膜最為致密,且沉積CaP化合物的數(shù)量大于爐冷和水冷試樣,即ECAP處理后純鈦的生物活性(在人體模擬體液中試樣表面形成磷灰石的能力)得到很大的改善,認(rèn)為這是導(dǎo)致ECAP處理后純鈦耐蝕性和生物活性高的原因。
【關(guān)鍵詞】：工業(yè)純鈦 電化學(xué)行為 表面形貌 耐腐蝕性 生物活性
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG379;TG166.5;TG146.23
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 緒論12-21
• 1.1 鈦及鈦合金概述12-13
• 1.1.1 鈦及鈦合金在國(guó)防工業(yè)的應(yīng)用12
• 1.1.2 鈦及鈦合金在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用12-13
• 1.2 生物醫(yī)用鈦13-17
• 1.2.1 醫(yī)用鈦的生物活性研究13-15
• 1.2.2 醫(yī)用鈦的電化學(xué)腐蝕研究15-17
• 1.3 提高鈦使用性能的方法17-20
• 1.3.1 熱處理17-18
• 1.3.2 ECAP18-20
• 1.4 本課題主要研究?jī)?nèi)容和意義20-21
• 第二章 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程21-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備21-25
• 2.2.1 材料準(zhǔn)備21
• 2.2.2 熱處理實(shí)驗(yàn)21-22
• 2.2.3 ECAP工藝22-23
• 2.2.4 試樣表面準(zhǔn)備23-24
• 2.2.5 電化學(xué)腐蝕溶液24-25
• 2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程25-28
• 2.3.1 電化學(xué)工作站25-26
• 2.3.2 開(kāi)路電位測(cè)試26
• 2.3.3 電化學(xué)阻抗測(cè)試26-27
• 2.3.4 Tafel曲線測(cè)試27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析29-40
• 3.1 CP-Ti微觀組織分析29-30
• 3.2 CP-Ti耐蝕性分析30-39
• 3.2.1 開(kāi)路電位30-31
• 3.2.2 Tafel曲線31-34
• 3.2.3 電化學(xué)交流阻抗譜34-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第四章 浸泡腐蝕實(shí)驗(yàn)過(guò)程40-46
• 4.1 實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備40
• 4.2 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備40-42
• 4.2.1 材料準(zhǔn)備40-41
• 4.2.2 浸泡溶液配置41-42
• 4.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程42-45
• 4.3.1 浸泡實(shí)驗(yàn)42
• 4.3.2 X射線光電子能譜儀42-43
• 4.3.3 數(shù)據(jù)分峰及擬合43-44
• 4.3.4 觀察試樣表面形貌44-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第五章 浸泡實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析46-56
• 5.1 XPS分峰處理結(jié)果46-53
• 5.1.1 XPS全譜圖46-47
• 5.1.2 XPS分峰與擬合47-53
• 5.2 SEM和EDS53-55
• 5.2.1 浸泡后表面形貌53-54
• 5.2.2 微區(qū)元素分析54-55
• 5.3 本章小結(jié)55-56
• 第六章 總結(jié)與展望56-58
• 6.1 結(jié)論56-57
• 6.2 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文62

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 姚杰;;鈦及鈦合金在汽車中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J];山東工業(yè)技術(shù);2015年23期

2 許益X;王凱;王懷璋;林成;冉旗;李蘭蘭;;醫(yī)用鈦合金生物活性和抗菌性能研究進(jìn)展[J];教育教學(xué)論壇;2015年46期

3 劉全明;張朝暉;劉世鋒;楊海瑛;;鈦合金在航空航天及武器裝備領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展[J];鋼鐵研究學(xué)報(bào);2015年03期

4 張強(qiáng);辛海濤;吳玉祿;李愷;寇亞莎;;等通道擠壓超細(xì)晶純鈦材料生物安全性研究[J];實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志;2014年03期

5 黃潤(rùn);憨勇;;Ti-25Nb-3Mo-3Zr-2Sn合金表面晶粒細(xì)化對(duì)成骨細(xì)胞行為的影響[J];中國(guó)骨科臨床與基礎(chǔ)研究雜志;2013年01期

6 王懷濤;劉子利;徐文龍;周桂斌;王文靜;;鋁含量對(duì)熱浸鍍鋅合金耐蝕性的影響[J];腐蝕與防護(hù);2013年02期

7 楊西榮;趙西成;王成;王幸運(yùn);劉曉燕;;120°模具室溫8道次ECAP變形純鈦的組織演化[J];航空材料學(xué)報(bào);2011年01期

8 程瑋;汲平;林雪芬;楊柳;馮丹丹;徐俊萍;;不同氟濃度的人工唾液對(duì)口腔常用金屬腐蝕性的研究[J];口腔頜面修復(fù)學(xué)雜志;2011年01期

9 張永強(qiáng);郭鴻鎮(zhèn);趙嚴(yán);王濤;王彥偉;姚澤坤;;鈦及鈦合金等通道轉(zhuǎn)角擠壓變形工藝研究現(xiàn)狀[J];中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào);2010年S1期

10 屠振密;朱永明;李寧;胡會(huì)利;曹立新;;鈦及鈦合金表面處理技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J];表面技術(shù);2009年06期

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本文編號(hào)：778335