多孔鈦合金由于具有高孔隙率、耐磨性、良好的生物相容性和力學(xué)性能,可根據(jù)不同的孔隙率、孔徑尺寸設(shè)計(jì),適用于人骨的各個(gè)部位,醫(yī)療價(jià)值和市場(chǎng)潛力巨大。常見(jiàn)的多孔鈦合金制備方法有漿料發(fā)泡法、造孔劑法、增材制造法和自蔓延高溫合成法等。開(kāi)發(fā)工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、試劑無(wú)毒性且具孔隙率分布范圍廣的多孔鈦合金制備工藝對(duì)其在醫(yī)用領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。凝膠注模成形法是一種可用于制備復(fù)雜零部件的多孔金屬材料成型技術(shù)。但用凝膠注模成形法制備多孔鈦合金也有著所用試劑繁多、試劑有毒性和孔隙率分布范圍小等缺點(diǎn)。本文將凝膠注模和發(fā)泡工藝相結(jié)合,以Ti6Al4V粉末為原料,將天然大分子瓊脂作為凝膠體系,開(kāi)展孔隙率可調(diào)的多孔Ti6Al4V合金的制備工藝研究,并對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行了表征。(1)以瓊脂作為凝膠體系,羥丙基甲基纖維素(HPMC)作為增稠劑,采用凝膠注模成形工藝可以實(shí)現(xiàn)孔隙率可調(diào)(孔隙率38%⁴6.1%)的多孔Ti6Al4V合金制備。研究了瓊脂含量、增稠劑含量、固相體積分?jǐn)?shù)、凝膠溫度和干燥溫度等不同工藝參數(shù)對(duì)坯體制備過(guò)程的影響。Ti6Al4V合金孔隙率和孔徑分布的影響主要由固相體積分?jǐn)?shù)決定。研究...

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 醫(yī)用鈦合金的研究與發(fā)展
        1.2.1 醫(yī)用金屬材料概述
        1.2.2 醫(yī)用鈦合金的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
        1.2.3 醫(yī)用多孔金屬的性能要求
        1.2.4 醫(yī)用多孔金屬的結(jié)構(gòu)要求
    1.3 醫(yī)用多孔鈦合金的制備方法
        1.3.1 多孔鈦合金傳統(tǒng)制備方法
        1.3.2 增材制造方法
        1.3.3 微波燒結(jié)法
        1.3.4 纖維燒結(jié)法
        1.3.5 自蔓延高溫合成法
    1.4 凝膠注模法
        1.4.1 凝膠注模法原理和發(fā)展
        1.4.2 凝膠成形技術(shù)制備多孔金屬材料
        1.4.3 天然大分子凝膠體系
    1.5 本課題的研究意義與內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料的選取和實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.1 凝膠體系原材料
        2.1.2 發(fā)泡劑原材料
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)用原料
        2.1.4 實(shí)驗(yàn)用儀器設(shè)備
    2.2 多孔Ti6Al4V制備工藝
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)流程
        2.2.2 預(yù)混液制備
        2.2.3 Ti6Al4V漿料的制備
        2.2.4 Ti6Al4V漿料的固化和干燥
        2.2.5 Ti6Al4V坯體的燒結(jié)
    2.3 材料分析測(cè)試方法
        2.3.1 微觀形貌分析
        2.3.2 材料物相分析
        2.3.3 粉末粒度分析
        2.3.4 漿料粘度測(cè)試
        2.3.5 固化和干燥時(shí)間的測(cè)定
        2.3.6 熱重分析
        2.3.7 孔隙率測(cè)試
        2.3.8 力學(xué)性能測(cè)試
第三章 多孔Ti6Al4V合金制備工藝研究
    3.1 引言
    3.2 Ti6Al4V漿料的制備和分析
        3.2.1 Ti6Al4V合金粉末的選取
        3.2.2 瓊脂加入量的選擇
        3.2.3 增稠劑加入量的選擇
        3.2.4 固相體積分?jǐn)?shù)的確定
    3.3 多孔Ti6Al4V坯體的固化和干燥
        3.3.1 Ti6Al4V漿料的固化
        3.3.2 Ti6Al4V坯體的干燥
    3.4 多孔Ti6Al4V合金的燒結(jié)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 高孔隙率Ti6Al4V合金凝膠-發(fā)泡法制備及力學(xué)性能
    4.1 引言
    4.2 發(fā)泡工藝
    4.3 多孔Ti6Al4V合金的脫脂工藝研究
        4.3.1 坯體中有機(jī)物的熱重分析
        4.3.2 脫脂工藝的確定
        4.3.3 脫脂后樣品表面形貌分析
    4.4 多孔Ti6Al4V合金的燒結(jié)工藝
        4.4.1 燒結(jié)工藝的確定
        4.4.2 燒結(jié)溫度對(duì)燒結(jié)體形貌、成分的影響
        4.4.3 燒結(jié)溫度對(duì)燒結(jié)體力學(xué)性能的影響
    4.5 多孔Ti6Al4V合金與人骨的匹配度
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 本文結(jié)論
    5.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與專利



本文編號(hào)：3796757