本節介紹不銹鋼鍍鎳-HAP復合鍍層 。
1. HAP羥(qian)基磷灰石的生物活(huo)性
羥基磷灰石是一種重要的生物活(huo)性(xing)材料,與骨骼、牙(ya)齒的無機成分極為相(xiang)似,具有良(liang)好的生物相(xiang)容性(xing),埋入人體后易(yi)與新生骨結合(he),所以HAP已廣泛應用(yong)于(yu)臨床醫學,作(zuo)為人工骨骼、牙(ya)齒的替換材料。
2. HAP 粒子(zi)與金(jin)屬鎳的共沉積
HAP的脆性大,易從(cong)情性材料上剝落而嚴重影響質量。白曉軍等(deng)人研究(jiu)將(jiang)HAP粒子與金屬鎳共匯積在(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼基體上,不銹(xiu)(xiu)鋼含有(you)(you)鉻核較(jiao)多的穩定奧氏體元素鎳,耐蝕(shi)性好(hao),具有(you)(you)高塑性,易加(jia)工(gong)成型,亦無毒,而且其在(zai)醫療上已有(you)(you)廣泛(fan)應(ying)用(yong)。研究(jiu)了采(cai)用(yong)有(you)(you)效(xiao)的預(yu)處理方法,將(jiang)鎳- HAP復合鍍(du)層與不銹(xiu)(xiu)鋼牢固結合起來,使之在(zai)臨床醫學得(de)以(yi)應(ying)用(yong)。
3. 鎳HAP復(fu)合鍍(du)的工藝(yi)程序
預浸蝕(shi)(硫酸10%,60℃,30min)→水洗→陰極活化→水洗→預鍍鎳→水洗→復合(he)鍍。
①. 陰極活(huo)化工藝(yi)
硫酸(98%) 650mL/L 、電壓 10V
水 350mL/L 、 時間(jian) 2min 、 溫度 室溫
②. 預鍍鎳(nie)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(cheng)及工藝條件
硫酸鎳(NiSO4·7H2O) 250g/L 、 HAP 40g/L
氯化鎳(NiCl2·6H2O) 35g/L 、 pH 2.0
硼酸 40g/L 、溫(wen)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. 復合鍍(du)工藝參數(shu)對鍍(du)層(ceng)結合力(li)的影響
鍍(du)(du)(du)(du)(du)液(ye)pH和(he)溫度(du)(du)分(fen)(fen)別(bie)對鍍(du)(du)(du)(du)(du)層(ceng)硬(ying)度(du)(du)和(he)厚度(du)(du)的(de)影(ying)響見圖(tu)4-17。硬(ying)度(du)(du)和(he)厚度(du)(du)隨pH和(he)溫度(du)(du)的(de)變化均具有峰值。從實(shi)驗中(zhong)還可見,過高的(de)pH時(shi),鍍(du)(du)(du)(du)(du)層(ceng)光亮不均勻。電流密度(du)(du)(DK)的(de)影(ying)響是Dk過高時(shi),鍍(du)(du)(du)(du)(du)層(ceng)容易(yi)燒焦,過低(di),鍍(du)(du)(du)(du)(du)層(ceng)不夠光亮。選用(yong)一定的(de)速(su)率攪(jiao)拌,并采用(yong)在鍍(du)(du)(du)(du)(du)槽(cao)中(zhong)加(jia)擋板,使(shi)HAP粒子在鍍(du)(du)(du)(du)(du)液(ye)中(zhong)均勻分(fen)(fen)散形成懸濁液(ye),使(shi)粒子在鍍(du)(du)(du)(du)(du)層(ceng)中(zhong)均勻分(fen)(fen)布。
5. HAP粒子(zi)的(de)含量對(dui)結(jie)合力(li)及鍍層性能(neng)的(de)影響
在鍍液中(zhong)依(yi)次(ci)加入20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L、90g/LHAP粒子,在不銹鋼上鍍出復合鍍層,采用銼刀法測試(shi)其性能,得出當(dang)HAP含(han)量(liang)為40g/L時的(de)結(jie)合力最好,顯微硬度(du)為312.95.HAP含(han)量(liang)過大,使鎳與(yu)基(ji)體的(de)結(jie)合力下(xia)降(jiang)。