本節介紹不銹鋼鍍鎳-HAP復合鍍層 。



1. HAP羥(qian)基磷灰(hui)石的生物(wu)活(huo)性


  羥基磷灰石是(shi)一種重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)活性材(cai)料,與骨骼、牙齒的(de)(de)(de)無機成分極為相似,具有良好的(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)相容性,埋入人體后易與新生(sheng)骨結合,所以HAP已(yi)廣(guang)泛應(ying)用于臨床醫學,作為人工骨骼、牙齒的(de)(de)(de)替換(huan)材(cai)料。



2. HAP 粒(li)子與金屬鎳的共沉積


  HAP的(de)(de)脆(cui)性大,易(yi)從情性材料上剝落而嚴重影響(xiang)質量(liang)。白曉軍等人(ren)研究將(jiang)(jiang)HAP粒子與(yu)金屬鎳共匯積(ji)在不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)基體(ti)上,不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)含有(you)(you)鉻核較多的(de)(de)穩定奧氏體(ti)元(yuan)素鎳,耐蝕性好,具(ju)有(you)(you)高塑性,易(yi)加工成(cheng)型(xing),亦無毒,而且(qie)其在醫療上已有(you)(you)廣泛應(ying)用(yong)。研究了采(cai)用(yong)有(you)(you)效的(de)(de)預處理方法,將(jiang)(jiang)鎳- HAP復合鍍(du)層與(yu)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)牢(lao)固結(jie)合起來,使(shi)之(zhi)在臨床(chuang)醫學得(de)以(yi)應(ying)用(yong)。



3. 鎳HAP復(fu)合鍍的工藝(yi)程序


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


①. 陰極活(huo)化工(gong)藝


  硫酸(98%)  650mL/L  、電(dian)壓  10V  


  水 350mL/L  、 時間  2min  、 溫度(du)  室溫


②. 預鍍鎳工(gong)藝


  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(du)液(ye)組成及工藝條件


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


氯化鎳(NiCl2·6H2O)  35g/L  、 pH  2.0


硼酸  40g/L  、溫度(du)  (50±2)℃  、電(dian)流(liu)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. 復合鍍工(gong)藝參數對鍍層結合力的影響


  鍍(du)液(ye)(ye)pH和溫度(du)(du)(du)分別對鍍(du)層硬(ying)度(du)(du)(du)和厚(hou)度(du)(du)(du)的影(ying)響見(jian)(jian)圖(tu)4-17。硬(ying)度(du)(du)(du)和厚(hou)度(du)(du)(du)隨pH和溫度(du)(du)(du)的變(bian)化均(jun)具有峰值。從實(shi)驗中還可見(jian)(jian),過(guo)高(gao)的pH時,鍍(du)層光亮(liang)不均(jun)勻(yun)。電流密(mi)度(du)(du)(du)(DK)的影(ying)響是Dk過(guo)高(gao)時,鍍(du)層容易(yi)燒焦(jiao),過(guo)低,鍍(du)層不夠光亮(liang)。選用一(yi)定的速率攪拌,并采用在鍍(du)槽中加擋板,使HAP粒(li)子在鍍(du)液(ye)(ye)中均(jun)勻(yun)分散(san)形成(cheng)懸(xuan)濁液(ye)(ye),使粒(li)子在鍍(du)層中均(jun)勻(yun)分布。


圖 17.jpg



5. HAP粒子的含量對結合力及鍍層性能的影響


  在鍍液中依次加入20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L、90g/LHAP粒子,在不銹(xiu)鋼上鍍出復(fu)合鍍層,采用銼(cuo)刀法測試其性能,得出當(dang)HAP含量為40g/L時(shi)的(de)結合力最好,顯微(wei)硬(ying)度為312.95.HAP含量過大,使鎳與基體的(de)結合力下降。