ECAP和熱處理對(duì)CP-Ti和Ti-0.2Pd在模擬體液中耐腐蝕性的影響
本文關(guān)鍵詞:ECAP和熱處理對(duì)CP-Ti和Ti-0.2Pd在模擬體液中耐腐蝕性的影響,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來(lái),醫(yī)用材料不斷發(fā)展,金屬鈦?zhàn)鳛楸容^有潛力的醫(yī)用材料之一,由于其具有良好的耐腐蝕性以及生物相容性,特別是不含有毒元素這一特性,受到越來(lái)越多的學(xué)者關(guān)注。但是,人體具有一個(gè)復(fù)雜的生理環(huán)境,鈦在植入人體后,不可避免的發(fā)生腐蝕現(xiàn)象,導(dǎo)致金屬離子溶出,影響正常的新陳代謝。通過(guò)熱處理技術(shù)和等通道徑角擠壓(ECAP)法改變金屬鈦的微觀(guān)組織,提高其耐腐蝕性,對(duì)于金屬鈦在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,具有重要的意義。本文選用工業(yè)純鈦(CP-Ti)和鈦鈀合金(Ti-0.2Pd)兩種金屬作為研究對(duì)象,利用已有的ECAP模具和加熱保溫爐,經(jīng)ECAP工藝和不同熱處理工藝,制備出不同微觀(guān)組織的純鈦和鈦鈀試樣;運(yùn)用光學(xué)顯微鏡分別對(duì)兩種金屬進(jìn)行微觀(guān)組織觀(guān)察,研究顯微結(jié)構(gòu)特點(diǎn);運(yùn)用電化學(xué)工作站對(duì)兩種金屬進(jìn)行電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn),研究腐蝕過(guò)程中,試樣開(kāi)路電位、極化曲線(xiàn)和交流阻抗的變化,同時(shí)分析不同微觀(guān)組織對(duì)兩種金屬耐腐蝕性能影響。結(jié)果表明:兩種金屬經(jīng)過(guò)熱處理和ECAP工藝后,腐蝕電位提高,腐蝕電流密度減少,極化電阻增大,交流阻抗譜中表現(xiàn)出來(lái)的電荷轉(zhuǎn)移電阻變大,腐蝕電流密度比未處理的試樣低30%以上;ECAP細(xì)晶組織和水冷馬氏體組織對(duì)耐腐蝕性提高明顯,空冷等軸晶組織和爐冷板條狀組織對(duì)耐腐蝕性提高略低;ECAP鈦鈀具有兩時(shí)間常數(shù),生成了雙層膜結(jié)構(gòu),電阻增大。由此得出結(jié)論:ECAP和熱處理工藝可以有效地提高純鈦和鈦鈀的耐腐蝕性能。
【關(guān)鍵詞】:電化學(xué) 耐腐蝕性 微觀(guān)組織 醫(yī)用材料 純鈦 鈦鈀合金
【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】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TG146.23;TG379;TG166.5
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-13
- 第一章 緒論13-29
- 1.1 醫(yī)用鈦及鈦合金概述13-18
- 1.1.1 醫(yī)用鈦及鈦合金的發(fā)展13-15
- 1.1.2 新型醫(yī)用鈦合金15
- 1.1.3 醫(yī)用鈦及鈦合金腐蝕類(lèi)型15-18
- 1.2 國(guó)內(nèi)外醫(yī)用鈦及鈦合金腐蝕研究進(jìn)展18-21
- 1.2.1 鈦及鈦合金在人體內(nèi)的腐蝕18-19
- 1.2.2 提高鈦及鈦合金耐腐蝕的方法19-21
- 1.3 ECAP對(duì)鈦及其合金性能的研究21-25
- 1.3.1 等通道徑角擠壓(ECAP)法21
- 1.3.2 ECAP工藝對(duì)金屬鈦微觀(guān)組織影響21-23
- 1.3.3 ECAP工藝對(duì)金屬鈦機(jī)械性能影響23-24
- 1.3.4 ECAP和微觀(guān)組織對(duì)鈦及鈦合金耐腐蝕性的影響24-25
- 1.4 金屬腐蝕的電化學(xué)技術(shù)研究25-27
- 1.4.1 金屬腐蝕電化學(xué)研究方法的特點(diǎn)25-26
- 1.4.2 金屬腐蝕的電化學(xué)測(cè)試技術(shù)26-27
- 1.5 本課題主要研究?jī)?nèi)容和意義27-29
- 第二章 CP-Ti和Ti-0.2Pd電化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程29-36
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備29
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料29
- 2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備29
- 2.2 試樣制作29-31
- 2.2.1 熱處理實(shí)驗(yàn)29-30
- 2.2.2 ECAP實(shí)驗(yàn)30-31
- 2.2.3 表面處理31
- 2.3 腐蝕介質(zhì)制備31-32
- 2.4 測(cè)試過(guò)程32-34
- 2.4.1 電化學(xué)體系32-33
- 2.4.2 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備33
- 2.4.3 測(cè)試方法33-34
- 2.5 顯微組織觀(guān)察34-35
- 2.6 本章小結(jié)35-36
- 第三章 CP-Ti和Ti-0.2Pd電化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析36-55
- 3.1 微觀(guān)組織分析36-38
- 3.1.1 CP-Ti微觀(guān)組織分析36-37
- 3.1.2 Ti-0.2Pd微觀(guān)組織分析37-38
- 3.2 CP-Ti的腐蝕行為38-47
- 3.2.1 開(kāi)路電位38-39
- 3.2.2 Tafel曲線(xiàn)39-42
- 3.2.3 交流阻抗譜42-47
- 3.3 Ti-0.2Pd腐蝕行為47-53
- 3.3.1 開(kāi)路電位47-48
- 3.3.2 Tafel曲線(xiàn)48-50
- 3.3.3 交流阻抗譜50-53
- 3.4 本章小結(jié)53-55
- 第四章 CP-Ti和Ti-0.2Pd腐蝕的理論性分析55-62
- 4.1 CP-Ti腐蝕理論分析55-56
- 4.2 Ti-0.2Pd腐蝕理論分析56-58
- 4.3 CP-Ti與Ti-0.2Pd腐蝕對(duì)比分析58-60
- 4.4 本章小結(jié)60-62
- 第五章 總結(jié)與展望62-64
- 5.1 結(jié)論62-63
- 5.2 展望63-64
- 參考文獻(xiàn)64-68
- 致謝68-69
- 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69
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