本節介紹不銹鋼鍍鎳-HAP復合鍍層 。



1. HAP羥基磷灰石的生物活(huo)性


  羥基磷灰石是(shi)一種重要的生物(wu)活性材料,與(yu)骨(gu)骼、牙齒(chi)(chi)的無機成分極為相似(si),具有良好(hao)的生物(wu)相容性,埋入人(ren)體后(hou)易與(yu)新生骨(gu)結合,所以(yi)HAP已廣泛應用于臨床醫(yi)學,作為人(ren)工骨(gu)骼、牙齒(chi)(chi)的替換(huan)材料。



2. HAP 粒子與金屬鎳的共沉(chen)積


  HAP的脆性大,易(yi)從情性材(cai)料上剝落而嚴重影響質量。白曉軍等人研究將HAP粒子與金屬鎳共(gong)匯(hui)積在不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)基體(ti)上,不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)含有鉻核較(jiao)多的穩定奧氏體(ti)元素鎳,耐蝕性好,具(ju)有高(gao)塑性,易(yi)加工成型,亦無(wu)毒,而且其在醫(yi)(yi)療上已有廣泛應用。研究了(le)采用有效的預處理方法,將鎳- HAP復合鍍層與不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)牢固結合起(qi)來,使之在臨床醫(yi)(yi)學得以(yi)應用。



3. 鎳(nie)HAP復合鍍的工(gong)藝(yi)程序(xu)


  預(yu)浸蝕(硫(liu)酸10%,60℃,30min)→水(shui)洗→陰極活(huo)化→水(shui)洗→預(yu)鍍鎳→水(shui)洗→復合鍍。


①. 陰極活化工藝


  硫酸(98%)  650mL/L  、電壓  10V  


  水 350mL/L  、 時(shi)間  2min  、 溫度  室溫


②. 預鍍鎳工藝


  鹽酸(HCI)(37%)  120mL/L  、電流密度(du)(DK)  16A/d㎡


  氯化鎳(NiCl2·6H2O)  240g/L  、時間  2min  、  溫度  室溫


③. 復合鍍液組成及工(gong)藝條件(jian)


硫酸鎳(NiSO4·7H2O)  250g/L   、 HAP  40g/L


氯化鎳(NiCl2·6H2O)  35g/L  、 pH  2.0


硼酸(suan)  40g/L  、溫度  (50±2)℃  、電流密度(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(du)工藝參數對鍍(du)層結(jie)合力(li)的影響


  鍍(du)(du)液pH和(he)溫度分別對鍍(du)(du)層(ceng)硬度和(he)厚度的(de)(de)影響見圖4-17。硬度和(he)厚度隨pH和(he)溫度的(de)(de)變(bian)化均(jun)具有(you)峰(feng)值。從(cong)實驗(yan)中(zhong)還(huan)可見,過(guo)高(gao)(gao)的(de)(de)pH時(shi),鍍(du)(du)層(ceng)光亮(liang)不均(jun)勻(yun)。電(dian)流(liu)密度(DK)的(de)(de)影響是(shi)Dk過(guo)高(gao)(gao)時(shi),鍍(du)(du)層(ceng)容(rong)易燒焦,過(guo)低,鍍(du)(du)層(ceng)不夠光亮(liang)。選用一定的(de)(de)速率攪(jiao)拌,并采用在鍍(du)(du)槽中(zhong)加擋板,使HAP粒(li)子(zi)在鍍(du)(du)液中(zhong)均(jun)勻(yun)分散形成(cheng)懸濁(zhuo)液,使粒(li)子(zi)在鍍(du)(du)層(ceng)中(zhong)均(jun)勻(yun)分布。


圖 17.jpg



5. HAP粒子的(de)含量對結合(he)力及鍍層性能(neng)的(de)影(ying)響


  在鍍液中依次加入(ru)20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L、90g/LHAP粒(li)子,在不銹鋼上(shang)鍍出復合(he)鍍層,采用銼刀法(fa)測試其性(xing)能,得出當HAP含(han)(han)量為40g/L時(shi)的(de)結(jie)合(he)力最好,顯微硬度為312.95.HAP含(han)(han)量過大,使鎳(nie)與基體的(de)結(jie)合(he)力下降(jiang)。