本文關(guān)鍵詞：Ti-Zr齒科合金組織轉(zhuǎn)變與表面生物活化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文通過(guò)水冷銅模電弧熔煉制備鋯含量分別為10、20、30、40、50、60和70wt.%齒科Ti-Zr二元合金,研究鈦鋯合金組織轉(zhuǎn)變規(guī)律,熱處理對(duì)合金組織轉(zhuǎn)變的影響和合金表面生物活化處理。通過(guò)XRD、DSC、顯微組織觀察和顯微硬度測(cè)試對(duì)合金相組成及相轉(zhuǎn)變規(guī)律進(jìn)行了考察。此外,借助SEM及接觸角測(cè)試研究鈦鋯合金表面親水性和形貌以及熱處理對(duì)合金表面生物活性的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究和結(jié)果分析,主要得到以下結(jié)論:在鋯含量為10、20、30、40、50、60和70wt.%的水冷銅模電弧熔煉制Ti-Zr合金中,除Ti-10Zr(wt.%,下同)和Ti-20Zr為α相以外,其他成分的合金均由α+β兩相組成,其中Ti-60Zr幾乎全部為β相;α相為針狀結(jié)構(gòu),β相為等軸晶。α相是高溫β相擴(kuò)散轉(zhuǎn)變而得,過(guò)冷β相是高溫β相因過(guò)冷未轉(zhuǎn)變而遺留到室溫組織中。過(guò)冷β相的形成與平衡相圖中α+β兩相區(qū)的寬度有關(guān),在同樣的冷卻速率下,兩相區(qū)越窄的合金成分在冷卻過(guò)程中越容易形成過(guò)冷β相。隨著鋯含量的增加,鈦鋯合金的顯微硬度呈現(xiàn)先增加后趨于平緩的趨勢(shì),最大為Ti-50Zr合金的330.9HV3。通過(guò)調(diào)節(jié)熱處理工藝可使鋯含量為30、50、60和70wt.%鈦鋯合金室溫組織α+β兩相轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗唳料�。在重新β�?緩慢冷卻熱處理過(guò)程中,Ti-30Zr,Ti-50Zr,Ti-60Zr和Ti-70Zr以10℃·min-1升溫至1000℃等溫2小時(shí)然后分別對(duì)應(yīng)在2℃·min-1、2℃·min-1、5℃·min-1和5℃·min-1的冷卻速率降至室溫可獲得單相α相;在臨界溫度以下等溫?zé)崽幚磉^(guò)程中,Ti-30Zr,Ti-50Zr,Ti-60Zr和Ti-70Zr以10℃·min-1分別對(duì)應(yīng)升溫至600℃、600℃、400℃和600℃等溫2小時(shí)后隨爐冷亦能獲得單相α相。采用大顆粒噴砂加酸蝕(Sand-blasted,Large-grit,Acid-etched,SLA)對(duì)Ti-Zr合金進(jìn)行表面活化處理,然后進(jìn)行親水性和表面形貌分析。得出結(jié)論,低鋯含量鈦鋯合金(Ti-10Zr和Ti-20Zr)具有與SLA工藝兼容的α型結(jié)構(gòu)基體,對(duì)其表面進(jìn)行SLA處理可獲得較好的多級(jí)三維孔洞結(jié)構(gòu),提高了合金的表面生物活性。高鋯含量α+β型鈦鋯合金(Ti-30Zr,Ti-50Zr,Ti-60Zr和Ti-70Zr)經(jīng)熱處理轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗唳料嗪骃LA表面的親水性提高;經(jīng)重新β化后緩慢冷卻熱處理后SLA表面出現(xiàn)條紋狀凹槽,經(jīng)臨界溫度以下等溫?zé)崽幚砗蟮腟LA表面沒(méi)有凹槽,整個(gè)表面比較平緩。
【關(guān)鍵詞】：鈦鋯合金 相轉(zhuǎn)變 熱處理 表面生物活化 齒科材料
【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
【分類號(hào)】：TG146.23;R783.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-25
• 1.1 引言12-16
• 1.1.1 齒科金屬材料13-14
• 1.1.2 Ti-Zr齒科合金研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2 Ti-Zr齒科合金組織轉(zhuǎn)變研究16-21
• 1.2.1 鈦合金相變及顯微組織觀察16-20
• 1.2.2 鈦合金的熱處理20-21
• 1.3 Ti-Zr齒科合金表面改性21-23
• 1.3.1 涂層法21
• 1.3.2 氧化法21-22
• 1.3.3 SLA法22-23
• 1.4 本課題研究目的和研究?jī)?nèi)容23-25
• 第二章 材料制備與表征方法25-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)方案25-26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)用品和儀器26-28
• 2.3 材料制備28-30
• 2.3.1 原材料及成分設(shè)計(jì)28
• 2.3.2 合金制備及熱處理28-29
• 2.3.3 金相試樣制備29-30
• 2.3.4 表面活化處理30
• 2.4 表征方法30-33
• 2.4.1 接觸角測(cè)試30-31
• 2.4.2 差示掃描量熱法31
• 2.4.3 其他表征方法31-33
• 第三章 Ti-Zr齒科合金非平衡組織研究33-40
• 3.1 物相分析與組織觀察33-38
• 3.1.1 X射線衍射分析33-35
• 3.1.2 金相顯微組織觀察35-38
• 3.2 顯微硬度分析38-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第四章 Ti-Zr齒科合金非平衡組織 α 化熱處理40-52
• 4.1 重新 β 化+緩慢冷卻熱處理40-47
• 4.1.1 Ti-60Zr合金緩慢冷卻熱處理40-45
• 4.1.1.1 Ti-60Zr差示掃描量熱分析41-44
• 4.1.1.2 Ti-60Zr熱處理結(jié)果分析44-45
• 4.1.2 Ti-30Zr, Ti-50Zr和Ti-70Zr合金緩慢冷卻熱處理45-47
• 4.2 臨界溫度以下等溫?zé)崽幚?/span>47-50
• 4.2.1 Ti-60Zr合金等溫?zé)崽幚?/span>47-48
• 4.2.2 Ti-30Zr, Ti-50Zr和Ti-70Zr合金等溫?zé)崽幚?/span>48-50
• 4.3 本章小結(jié)50-52
• 第五章 Ti-Zr齒科合金表面生物活化研究52-67
• 5.1 低鋯含量Ti-Zr合金表面生物活化研究52-57
• 5.1.1 酸蝕方案設(shè)計(jì)52-53
• 5.1.2 親水性分析53
• 5.1.3 表面形貌特征分析53-57
• 5.2 高鋯含量 α+β 型Ti-Zr合金表面生物活化研究57-60
• 5.2.1 親水性分析57-58
• 5.2.2 表面形貌特征分析58-60
• 5.3 高鋯含量 α 型Ti-Zr合金表面生物活化研究60-65
• 5.3.1 熱處理前后物相的改變60
• 5.3.2 親水性分析60-62
• 5.3.3 表面形貌特征分析62-65
• 5.4 本章小結(jié)65-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 結(jié)論67
• 6.2 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-76
• 致謝76-77
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77

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2 毛玉紅;改良的酸—堿兩步法純鈦表面生物活化[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：351159