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性


  羥基磷灰石是一種重(zhong)要的(de)生物(wu)活性材料(liao)(liao),與(yu)骨(gu)骼(ge)、牙(ya)(ya)齒的(de)無機成分極為(wei)相似,具有(you)良好的(de)生物(wu)相容性,埋入人體后易與(yu)新生骨(gu)結合,所以HAP已(yi)廣(guang)泛(fan)應(ying)用于臨(lin)床醫學,作為(wei)人工骨(gu)骼(ge)、牙(ya)(ya)齒的(de)替換材料(liao)(liao)。



2. HAP 粒子與(yu)金屬鎳的共沉積


  HAP的脆性(xing)大,易(yi)從情性(xing)材料上剝(bo)落而嚴重影響質(zhi)量。白曉軍等人研(yan)究將HAP粒(li)子與(yu)金(jin)屬(shu)鎳(nie)共匯(hui)積在不(bu)銹鋼基體上,不(bu)銹鋼含有(you)(you)(you)鉻核較多的穩定奧(ao)氏體元素鎳(nie),耐蝕(shi)性(xing)好,具有(you)(you)(you)高塑性(xing),易(yi)加工(gong)成型,亦無毒,而且其(qi)在醫療上已有(you)(you)(you)廣泛(fan)應用(yong)。研(yan)究了采(cai)用(yong)有(you)(you)(you)效的預處理方法(fa),將鎳(nie)- HAP復(fu)合鍍層與(yu)不(bu)銹鋼牢(lao)固結合起來,使之在臨床醫學得以應用(yong)。



3. 鎳HAP復合鍍的工藝程序


  預浸蝕(硫酸10%,60℃,30min)→水洗→陰極活化→水洗→預鍍鎳→水洗→復合鍍。


①. 陰極活化(hua)工藝


  硫酸(98%)  650mL/L  、電壓  10V  


  水 350mL/L  、 時間  2min  、 溫(wen)度  室溫(wen)


②. 預鍍(du)鎳(nie)工藝


  鹽酸(suan)(HCI)(37%)  120mL/L  、電流密(mi)度(DK)  16A/d㎡


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


③. 復合鍍液(ye)組成及工藝條件(jian)


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


氯化鎳(NiCl2·6H2O)  35g/L  、 pH  2.0


硼酸(suan)  40g/L  、溫度  (50±2)℃  、電(dian)流密(mi)度(DK)   2.5A/d㎡


十二烷基硫酸鈉(C12H25SO4Na)  0.08g/L  、  攪拌速率   一定



4. 復合(he)鍍工藝參數對鍍層(ceng)結合(he)力的(de)影響


  鍍(du)(du)液(ye)pH和溫(wen)度(du)(du)(du)分(fen)別(bie)對鍍(du)(du)層硬度(du)(du)(du)和厚度(du)(du)(du)的(de)影(ying)響見(jian)圖4-17。硬度(du)(du)(du)和厚度(du)(du)(du)隨pH和溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)變化(hua)均(jun)具(ju)有峰(feng)值(zhi)。從實驗中(zhong)還可(ke)見(jian),過高(gao)的(de)pH時,鍍(du)(du)層光亮不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)。電流密度(du)(du)(du)(DK)的(de)影(ying)響是Dk過高(gao)時,鍍(du)(du)層容(rong)易燒焦,過低,鍍(du)(du)層不(bu)(bu)夠光亮。選用(yong)(yong)一定的(de)速率(lv)攪拌(ban),并采用(yong)(yong)在鍍(du)(du)槽中(zhong)加擋板,使(shi)HAP粒子在鍍(du)(du)液(ye)中(zhong)均(jun)勻(yun)分(fen)散(san)形成懸濁液(ye),使(shi)粒子在鍍(du)(du)層中(zhong)均(jun)勻(yun)分(fen)布。


圖 17.jpg



5. HAP粒(li)子的含量對結(jie)合力及(ji)鍍(du)層性能的影響


  在(zai)鍍(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(zi),在(zai)不銹鋼上鍍(du)出復(fu)合鍍(du)層,采用銼刀法測試其(qi)性能,得(de)出當HAP含量(liang)為40g/L時的(de)結(jie)合力最好,顯微硬度為312.95.HAP含量(liang)過大,使(shi)鎳與基體(ti)的(de)結(jie)合力下降。