發(fā)布時(shí)間：2017-04-13 16:26

  本文關(guān)鍵詞：凝膠注模成形制備多孔NiTi合金的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：摘要：多孔NiTi合金由于具有特殊的形狀記憶效應(yīng)、優(yōu)良的超彈性、良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn),在醫(yī)用植入材料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。然而形狀復(fù)雜的多孔NiTi移植體存在制備加工困難,成本高等問題,制約了它的廣泛應(yīng)用。 本文以鎳粉與鈦粉為原料,借助掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、差熱熱重分析(DSC-TG)等先進(jìn)檢測手段,采用凝膠注模成形技術(shù)制備多孔NiTi合金,重點(diǎn)研究了NiTi漿料的制備與成形、NiTi生坯的干燥與脫脂、坯體的燒結(jié)這三個(gè)方面的內(nèi)容。結(jié)果表明： (1)采用凝膠注模成形技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了多孔NiTi合金的近凈成形。在1050℃高真空燒結(jié)2-4小時(shí)的燒結(jié)工藝下,制備的多孔NiTi合金主相為NiTi相、抗拉強(qiáng)度為144.32～196.55MPa、抗壓彈性模量為16.86～19.68GPa、孔隙率為37.05%～44.85%、孔徑尺寸為20～200μm,滿足作為醫(yī)用植入材料的基本要求,解決了復(fù)雜形狀多孔NiTi合金加工難、成本高的問題。 (2)溫度的升高、引發(fā)劑及催化劑加入量的增加均能明顯縮短固化時(shí)間。當(dāng)溫度為60℃-70℃,引發(fā)劑加入量為單體質(zhì)量的0.4%-0.6%,催化劑加入量為0.4%-0.6%時(shí),可將漿料固化時(shí)間控制在4min-6min之間,實(shí)現(xiàn)可控固化之目的。 (3)以價(jià)格相對低廉的TiHH2粉末代替Ti粉,在最佳燒結(jié)工藝條件下,制備出了主相為NiTi相、抗壓強(qiáng)度為128.78MPa、彈性模量為15.46GPa,孔隙率為48.5%、孔隙尺寸為14.01～224.38μm的多孔NiTi合金,進(jìn)一步降低了制備成本。
【關(guān)鍵詞】：凝膠注模成形 多孔NiTi合金 燒結(jié) 醫(yī)用植入材料
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TF124;R318.08
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 文獻(xiàn)綜述9-28
• 1.1 引言9-10
• 1.2 NiTi形狀記憶合金的發(fā)展及其性能10-14
• 1.2.1 NiTi形狀記憶合金的發(fā)展10-11
• 1.2.2 NiTi形狀記憶合金的性能11-14
• 1.3 NiTi形狀記憶合金的應(yīng)用14-16
• 1.3.1 在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用14-16
• 1.3.2 在其它領(lǐng)域的應(yīng)用16
• 1.4 NiTi形狀記憶合金的制備方法16-21
• 1.4.1 傳統(tǒng)熔煉法16-17
• 1.4.2 粉末冶金法17-21
• 1.5 凝膠注模成形技術(shù)概述21-26
• 1.5.1 凝膠注模成形技術(shù)的發(fā)展21-22
• 1.5.2 凝膠注模成形原理與工藝流程22-23
• 1.5.3 凝膠注模成形技術(shù)的凝膠體系23-24
• 1.5.4 凝膠注模成形在金屬粉末冶金成形中的應(yīng)用24-26
• 1.6 本課題研究的意義與內(nèi)容26-28
• 2 實(shí)驗(yàn)方案與方法28-36
• 2.1 實(shí)驗(yàn)流程28-29
• 2.2 實(shí)驗(yàn)原材料29-31
• 2.2.1 粉末原料29-30
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)所用試劑30-31
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法31-34
• 2.3.1 NiTi漿料凝膠注模成形31-32
• 2.3.2 NiTi凝膠濕坯的干燥與脫脂32-33
• 2.3.3 NiTi坯體的燒結(jié)33-34
• 2.4 綜合性能檢測與分析34-36
• 2.4.1 成形前的性能表征34
• 2.4.2 干燥與脫脂后的性能表征34
• 2.4.3 燒結(jié)后的性能表征34-36
• 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析36-72
• 3.1 Ni-Ti漿料的制備及凝膠注模成形36-54
• 3.1.1 單體濃度及交聯(lián)劑加入量的選擇36-38
• 3.1.2 分散劑對Ni-Ti漿料流動(dòng)性的影響38-42
• 3.1.3 pH值對Ni-Ti漿料流動(dòng)性的影響42-43
• 3.1.4 攪拌工藝對Ni-Ti漿料流動(dòng)性的影響43-45
• 3.1.5 金屬粉末種類對Ni-Ti漿料流動(dòng)性的影響45-46
• 3.1.6 固相體積分?jǐn)?shù)對Ni-Ti漿料流動(dòng)性及生坯強(qiáng)度的影響46-47
• 3.1.7 Ni-Ti漿料凝膠固化機(jī)理及可控凝膠固化47-51
• 3.1.8 漿料的固化成形51-54
• 3.2 NiTi凝膠坯體的干燥與脫脂54-60
• 3.2.1 凝膠坯體的干燥54-57
• 3.2.2 NiTi凝膠生坯的脫脂57-60
• 3.3 NiTi凝膠坯體的燒結(jié)60-72
• 3.3.1 燒結(jié)氣氛對多孔NiTi燒結(jié)體性能的影響60
• 3.3.2 燒結(jié)溫度對多孔NiTi燒結(jié)體性能的影響60-66
• 3.3.3 燒結(jié)時(shí)間對多孔NiTi燒結(jié)體性能的影響66-70
• 3.3.4 TiH_2取代Ti對多孔NiTi燒結(jié)體性能的影響70-72
• 4 結(jié)論72-73
• 參考文獻(xiàn)73-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果81-82
• 致謝82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馮海波,周玉,賈德昌;放電等離子燒結(jié)技術(shù)的原理及應(yīng)用[J];材料科學(xué)與工藝;2003年03期

2 雷竹芳;鐵基形狀記憶合金及其應(yīng)用[J];材料開發(fā)與應(yīng)用;2000年02期

3 劉福;徐吉林;王福平;趙連城;孫德智;;醫(yī)用NiTi合金的表面改性研究進(jìn)展[J];稀有金屬材料與工程;2008年04期

4 楊棟華;邵慧萍;郭志猛;林濤;樊聯(lián)鵬;;凝膠注模工藝制備醫(yī)用多孔Ti-Co合金的性能[J];稀有金屬材料與工程;2011年10期

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本文編號(hào)：304021