本節介紹不銹鋼鍍鎳-HAP復合鍍層 。
1. HAP羥基磷灰石的(de)生物活(huo)性
羥基磷灰石(shi)是(shi)一種重要的生物活性(xing)材料,與骨(gu)(gu)骼、牙(ya)齒的無機成(cheng)分極(ji)為相似,具有(you)良好的生物相容性(xing),埋入人(ren)體后易(yi)與新生骨(gu)(gu)結合,所以HAP已廣(guang)泛(fan)應用(yong)于臨床醫學(xue),作為人(ren)工骨(gu)(gu)骼、牙(ya)齒的替換材料。
2. HAP 粒子與(yu)金屬鎳的共沉積
HAP的脆性(xing)大,易從情性(xing)材料上剝落而嚴重(zhong)影響(xiang)質量。白曉軍(jun)等人研究(jiu)(jiu)將HAP粒子與金(jin)屬鎳共匯積在不(bu)(bu)銹(xiu)鋼基體上,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼含(han)有(you)鉻核較(jiao)多的穩定奧氏體元素鎳,耐蝕性(xing)好,具有(you)高塑(su)性(xing),易加工成型(xing),亦(yi)無毒,而且其在醫療上已有(you)廣泛應(ying)用(yong)。研究(jiu)(jiu)了采(cai)用(yong)有(you)效的預(yu)處(chu)理方(fang)法,將鎳- HAP復(fu)合(he)鍍層與不(bu)(bu)銹(xiu)鋼牢固(gu)結合(he)起來,使之在臨床(chuang)醫學(xue)得以應(ying)用(yong)。
3. 鎳HAP復合(he)鍍的(de)工藝(yi)程序
預浸蝕(硫酸10%,60℃,30min)→水洗(xi)(xi)→陰極活化→水洗(xi)(xi)→預鍍鎳→水洗(xi)(xi)→復合鍍。
①. 陰極活化工藝
硫酸(suan)(98%) 650mL/L 、電(dian)壓 10V
水 350mL/L 、 時間 2min 、 溫度 室溫
②. 預(yu)鍍鎳工藝
鹽酸(HCI)(37%) 120mL/L 、電流密度(DK) 16A/d㎡
氯化鎳(NiCl2·6H2O) 240g/L 、時間 2min 、 溫度 室溫
③. 復合鍍液組(zu)成(cheng)及工藝條件(jian)
硫酸鎳(NiSO4·7H2O) 250g/L 、 HAP 40g/L
氯化鎳(NiCl2·6H2O) 35g/L 、 pH 2.0
硼(peng)酸 40g/L 、溫度(du) (50±2)℃ 、電流密度(du)(DK) 2.5A/d㎡
十二烷基硫酸鈉(C12H25SO4Na) 0.08g/L 、 攪拌速率 一定
4. 復(fu)合鍍工藝(yi)參(can)數對鍍層結(jie)合力的影響
鍍(du)(du)液(ye)pH和溫度(du)(du)分別(bie)對鍍(du)(du)層硬度(du)(du)和厚(hou)(hou)度(du)(du)的影(ying)響(xiang)見圖4-17。硬度(du)(du)和厚(hou)(hou)度(du)(du)隨pH和溫度(du)(du)的變化均具有峰值。從實驗中還可見,過高的pH時(shi)(shi),鍍(du)(du)層光亮(liang)不均勻(yun)。電流密度(du)(du)(DK)的影(ying)響(xiang)是Dk過高時(shi)(shi),鍍(du)(du)層容易燒焦,過低,鍍(du)(du)層不夠光亮(liang)。選用(yong)一定的速率攪拌,并采用(yong)在(zai)鍍(du)(du)槽(cao)中加擋(dang)板,使HAP粒子在(zai)鍍(du)(du)液(ye)中均勻(yun)分散形成懸濁液(ye),使粒子在(zai)鍍(du)(du)層中均勻(yun)分布。
5. HAP粒子的含量(liang)對結合力及(ji)鍍(du)層性能的影響
在鍍(du)(du)液中依次加入(ru)20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L、90g/LHAP粒子,在不銹(xiu)鋼上鍍(du)(du)出復合(he)鍍(du)(du)層(ceng),采用銼刀(dao)法測試其性能,得出當HAP含量為(wei)40g/L時的(de)結(jie)合(he)力(li)最好,顯微硬度(du)為(wei)312.95.HAP含量過大,使鎳與(yu)基體(ti)的(de)結(jie)合(he)力(li)下降。