本節介紹不銹鋼鍍鎳-HAP復合鍍層 。



1. HAP羥(qian)基磷灰石的生(sheng)物活性(xing)


  羥(qian)基磷灰(hui)石是(shi)一種(zhong)重要的(de)(de)生(sheng)物活性(xing)材料(liao),與骨(gu)骼(ge)、牙齒的(de)(de)無(wu)機成分極(ji)為相似,具(ju)有良好的(de)(de)生(sheng)物相容性(xing),埋入人體后易與新生(sheng)骨(gu)結合(he),所以HAP已廣泛應用于(yu)臨床醫(yi)學,作為人工(gong)骨(gu)骼(ge)、牙齒的(de)(de)替換材料(liao)。



2. HAP 粒子與金屬鎳的共(gong)沉積


  HAP的(de)(de)脆性(xing)大,易(yi)從情性(xing)材料上剝落而(er)嚴重影響質量。白曉(xiao)軍等人(ren)研究將HAP粒子與金屬鎳共匯積在不(bu)銹鋼(gang)基體上,不(bu)銹鋼(gang)含有鉻核較多的(de)(de)穩定(ding)奧氏體元素鎳,耐蝕性(xing)好(hao),具(ju)有高塑性(xing),易(yi)加工成(cheng)型,亦無(wu)毒,而(er)且(qie)其在醫療上已有廣(guang)泛應用。研究了采(cai)用有效(xiao)的(de)(de)預處理(li)方法,將鎳- HAP復合鍍層與不(bu)銹鋼(gang)牢固結合起來(lai),使之在臨床(chuang)醫學得以(yi)應用。



3. 鎳(nie)HAP復(fu)合鍍的工(gong)藝程序


  預(yu)浸蝕(硫酸10%,60℃,30min)→水洗(xi)→陰極活化→水洗(xi)→預(yu)鍍(du)鎳→水洗(xi)→復合鍍(du)。


①. 陰極活化工藝


  硫酸(suan)(98%)  650mL/L  、電壓  10V  


  水 350mL/L  、 時間  2min  、 溫度  室溫


②. 預鍍鎳工藝(yi)


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


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


③. 復(fu)合(he)鍍液組成及工(gong)藝條(tiao)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. 復合鍍(du)工藝參數(shu)對鍍(du)層結(jie)合力的影響(xiang)


  鍍液pH和(he)溫(wen)度(du)(du)(du)分(fen)別對鍍層(ceng)硬(ying)度(du)(du)(du)和(he)厚度(du)(du)(du)的影響(xiang)(xiang)見(jian)圖4-17。硬(ying)度(du)(du)(du)和(he)厚度(du)(du)(du)隨pH和(he)溫(wen)度(du)(du)(du)的變化均(jun)具有峰值(zhi)。從實驗中(zhong)(zhong)還(huan)可見(jian),過高的pH時,鍍層(ceng)光亮不(bu)均(jun)勻(yun)。電流(liu)密度(du)(du)(du)(DK)的影響(xiang)(xiang)是(shi)Dk過高時,鍍層(ceng)容(rong)易燒焦,過低,鍍層(ceng)不(bu)夠光亮。選用一定的速率攪拌,并采用在鍍槽(cao)中(zhong)(zhong)加(jia)擋板,使HAP粒(li)子在鍍液中(zhong)(zhong)均(jun)勻(yun)分(fen)散(san)形成懸濁液,使粒(li)子在鍍層(ceng)中(zhong)(zhong)均(jun)勻(yun)分(fen)布(bu)。


圖 17.jpg



5. HAP粒子的含(han)量對結合力及(ji)鍍(du)層性能的影響


  在(zai)鍍(du)液中(zhong)依(yi)次加入20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L、90g/LHAP粒子,在(zai)不銹鋼上鍍(du)出復合鍍(du)層(ceng),采(cai)用銼刀法(fa)測(ce)試其(qi)性能,得出當HAP含量(liang)為40g/L時的結合力最好,顯微硬(ying)度為312.95.HAP含量(liang)過(guo)大,使鎳與基(ji)體的結合力下降。