不同加工工藝純鈦支架機(jī)械性能和表面白色念珠菌附著的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-07 08:17
目的:通過比較傳統(tǒng)包埋鑄造、CAD/CAM數(shù)控銑削、3D打印三種工藝制作的純鈦試件的機(jī)械性能和表面白色念珠菌附著水平,以探討不同加工工藝對純鈦支架機(jī)械性能和表面白色念珠菌附著的影響,為臨床選用純鈦支架的制作工藝提供參考。方法:試件分傳統(tǒng)包埋鑄造、CAD/CAM數(shù)控銑削、3D打印三組。分別通過傳統(tǒng)包埋鑄造、CAD/CAM數(shù)控銑削、3D打印三種工藝制作20×10×1mm相同規(guī)格的純鈦試件,對各組試件進(jìn)行X線探傷檢測試件內(nèi)部氣孔率的發(fā)生比例;用萬能試驗(yàn)機(jī)對試件機(jī)械性能進(jìn)行檢測;三組試件相同方式打磨后,分別在常規(guī)打磨和精細(xì)打磨兩個(gè)階段對其表面進(jìn)行電鏡掃描和粗糙度檢測;將常規(guī)打磨和精細(xì)打磨兩種表面狀態(tài)的純鈦試件分別置于接種有白色念珠菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng)24小時(shí),通過酶標(biāo)儀檢測表面白色念珠菌附著情況。每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次,對獲取的各項(xiàng)結(jié)果的數(shù)值進(jìn)行量化比較,通過統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,比較三種不同加工工藝制作的純鈦試件的差異。結(jié)果:1 X線探傷發(fā)現(xiàn)部分包埋鑄造制作的試件43%有氣孔,病例分析圖像系統(tǒng)測得其孔隙平均面積為0.23mm2/件,數(shù)控銑削和3D打印制作的試件內(nèi)部結(jié)構(gòu)精密無氣孔。2數(shù)控銑削組彎曲強(qiáng)度最大,鑄造組...
【文章來源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:47 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
純鈦試件常規(guī)打磨與精細(xì)打磨表面對比
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文6加工方式常規(guī)打磨精細(xì)打磨包埋鑄造A1A2數(shù)控銑削B1B23D打印C1C22.4.3掃描電鏡表面觀察各組隨機(jī)抽取常規(guī)打磨與精細(xì)打磨兩種狀態(tài)下的試件各一個(gè),用掃描電鏡檢測兩個(gè)階段6個(gè)試件的表面結(jié)構(gòu)。2.4.4強(qiáng)度測試1、檢測試件預(yù)備:根據(jù)GB/T232-2010彎曲強(qiáng)度和GB/T7124-2008剪切強(qiáng)度檢測標(biāo)準(zhǔn)要求制備鈦試件,排除氣孔件,每組5個(gè)。2、檢測裝置制備(1)抗彎曲強(qiáng)度裝置制備:其裝置由兩部分組成,上部安裝萬能試驗(yàn)機(jī)的加載頭,其規(guī)格為50mm×2mm,下部為試件夾具,其結(jié)構(gòu)(如圖2)所示,兩側(cè)臂間距為15mm,寬度為1.5mm,總寬度為18mm。圖2夾具示意圖Fig.2Schematicdiagramoffixture(2)剪切強(qiáng)度的夾具制備:采用自凝塑料絲狀期階段,將檢測試件一端用自凝塑料固定于不銹鋼基座夾具中,試件另一端外露約10mm長。3、機(jī)械性能檢測(1)抗彎強(qiáng)度:指材料抵抗彎曲變形不斷裂的能力,反映材料機(jī)械性能的重要指標(biāo)。根據(jù)彎曲力測試方法,將矩形試件放置于夾具上(如圖3)兩臂間距15mm,以1mm/min加載速度受力,直至試件破損,記錄電腦上最大峰值,根據(jù)公式計(jì)算抗彎曲強(qiáng)度,計(jì)算公式(MPa):表2三種工藝試件打磨分組情況Table2Grindinggroupingofthreetestpieces
材料與方法7δ=3PL/2bh2(3-1)δ為試件的抗彎強(qiáng)度(MPa);P為試件斷裂時(shí)的最大負(fù)荷(N);L為具間距15mm;b為試件斷裂口處的寬度10mm;h為試件斷裂口處的厚度1mm。圖3三點(diǎn)彎曲測鈦試件力學(xué)性能Fig.3Schematicdiagramofmechanicalpropertiesofthree-pointbendingspecimen(2)剪切強(qiáng)度:將制作好的試件的夾具固定于萬能測驗(yàn)機(jī)基座上(如圖4),加載頭接觸試件中點(diǎn)位置表面,以1mm/min加載速度對試件施加垂直向下的壓力,直至試件破損時(shí)停止,記錄電腦顯示最大剪切力。用公式計(jì)算抗剪切強(qiáng)度:W=P/F=P/ab(3-2)W為抗剪切強(qiáng)度(N/m2);P為試件破損時(shí)所承受的最大剪切力(N);F為接觸面積;a為接觸面長度,即為試件寬度為1mm;b為接觸面寬度,即加載頭寬度為2mm。圖4鈦試件抗剪切強(qiáng)度測試Fig.4Schematicdiagramofshearstrengthtestoftitaniumspecimen2.4.5統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件分析處理,用x±s表示。組間差異比較采用單因素方差分析,實(shí)驗(yàn)組組間兩兩比較采用t檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
本文編號(hào):3123133
【文章來源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:47 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
純鈦試件常規(guī)打磨與精細(xì)打磨表面對比
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文6加工方式常規(guī)打磨精細(xì)打磨包埋鑄造A1A2數(shù)控銑削B1B23D打印C1C22.4.3掃描電鏡表面觀察各組隨機(jī)抽取常規(guī)打磨與精細(xì)打磨兩種狀態(tài)下的試件各一個(gè),用掃描電鏡檢測兩個(gè)階段6個(gè)試件的表面結(jié)構(gòu)。2.4.4強(qiáng)度測試1、檢測試件預(yù)備:根據(jù)GB/T232-2010彎曲強(qiáng)度和GB/T7124-2008剪切強(qiáng)度檢測標(biāo)準(zhǔn)要求制備鈦試件,排除氣孔件,每組5個(gè)。2、檢測裝置制備(1)抗彎曲強(qiáng)度裝置制備:其裝置由兩部分組成,上部安裝萬能試驗(yàn)機(jī)的加載頭,其規(guī)格為50mm×2mm,下部為試件夾具,其結(jié)構(gòu)(如圖2)所示,兩側(cè)臂間距為15mm,寬度為1.5mm,總寬度為18mm。圖2夾具示意圖Fig.2Schematicdiagramoffixture(2)剪切強(qiáng)度的夾具制備:采用自凝塑料絲狀期階段,將檢測試件一端用自凝塑料固定于不銹鋼基座夾具中,試件另一端外露約10mm長。3、機(jī)械性能檢測(1)抗彎強(qiáng)度:指材料抵抗彎曲變形不斷裂的能力,反映材料機(jī)械性能的重要指標(biāo)。根據(jù)彎曲力測試方法,將矩形試件放置于夾具上(如圖3)兩臂間距15mm,以1mm/min加載速度受力,直至試件破損,記錄電腦上最大峰值,根據(jù)公式計(jì)算抗彎曲強(qiáng)度,計(jì)算公式(MPa):表2三種工藝試件打磨分組情況Table2Grindinggroupingofthreetestpieces
材料與方法7δ=3PL/2bh2(3-1)δ為試件的抗彎強(qiáng)度(MPa);P為試件斷裂時(shí)的最大負(fù)荷(N);L為具間距15mm;b為試件斷裂口處的寬度10mm;h為試件斷裂口處的厚度1mm。圖3三點(diǎn)彎曲測鈦試件力學(xué)性能Fig.3Schematicdiagramofmechanicalpropertiesofthree-pointbendingspecimen(2)剪切強(qiáng)度:將制作好的試件的夾具固定于萬能測驗(yàn)機(jī)基座上(如圖4),加載頭接觸試件中點(diǎn)位置表面,以1mm/min加載速度對試件施加垂直向下的壓力,直至試件破損時(shí)停止,記錄電腦顯示最大剪切力。用公式計(jì)算抗剪切強(qiáng)度:W=P/F=P/ab(3-2)W為抗剪切強(qiáng)度(N/m2);P為試件破損時(shí)所承受的最大剪切力(N);F為接觸面積;a為接觸面長度,即為試件寬度為1mm;b為接觸面寬度,即加載頭寬度為2mm。圖4鈦試件抗剪切強(qiáng)度測試Fig.4Schematicdiagramofshearstrengthtestoftitaniumspecimen2.4.5統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件分析處理,用x±s表示。組間差異比較采用單因素方差分析,實(shí)驗(yàn)組組間兩兩比較采用t檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
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