本節介紹不銹鋼鍍鎳-HAP復合鍍層 。



1. HAP羥基磷(lin)灰石的生物活性(xing)


  羥基磷(lin)灰石(shi)是一(yi)種重要(yao)的(de)(de)(de)生物活性材料,與骨骼、牙齒(chi)的(de)(de)(de)無機成分(fen)極為相(xiang)似,具有良(liang)好的(de)(de)(de)生物相(xiang)容性,埋入人體后易(yi)與新生骨結合,所(suo)以HAP已(yi)廣泛應用于臨床醫學,作為人工骨骼、牙齒(chi)的(de)(de)(de)替換材料。



2. HAP 粒子與金屬鎳(nie)的共(gong)沉積


  HAP的(de)脆性(xing)大,易從情性(xing)材料(liao)上剝(bo)落而嚴重影(ying)響質量。白曉軍(jun)等人研究(jiu)將HAP粒子與金屬鎳共匯(hui)積在(zai)不(bu)銹鋼基體(ti)上,不(bu)銹鋼含有鉻核較多的(de)穩定奧(ao)氏體(ti)元(yuan)素鎳,耐蝕性(xing)好,具有高塑性(xing),易加工成型,亦(yi)無毒(du),而且其在(zai)醫療上已有廣泛應用。研究(jiu)了采用有效(xiao)的(de)預(yu)處理方法,將鎳- HAP復(fu)合(he)鍍(du)層與不(bu)銹鋼牢固(gu)結(jie)合(he)起來,使之在(zai)臨床醫學得以(yi)應用。



3. 鎳HAP復合鍍(du)的工藝程(cheng)序(xu)


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


①. 陰極活化工藝(yi)


  硫酸(98%)  650mL/L  、電壓  10V  


  水 350mL/L  、 時間  2min  、 溫(wen)度(du)  室(shi)溫(wen)


②. 預鍍鎳工藝


  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)合鍍(du)液(ye)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)合鍍工藝參數對鍍層結合力的影響


  鍍(du)(du)液pH和(he)溫度(du)(du)(du)分(fen)別對(dui)鍍(du)(du)層(ceng)硬度(du)(du)(du)和(he)厚(hou)度(du)(du)(du)的(de)影(ying)響(xiang)見圖4-17。硬度(du)(du)(du)和(he)厚(hou)度(du)(du)(du)隨pH和(he)溫度(du)(du)(du)的(de)變化均(jun)具有峰值。從(cong)實驗中(zhong)(zhong)還可見,過高的(de)pH時,鍍(du)(du)層(ceng)光亮不均(jun)勻(yun)。電流密(mi)度(du)(du)(du)(DK)的(de)影(ying)響(xiang)是Dk過高時,鍍(du)(du)層(ceng)容(rong)易(yi)燒焦,過低,鍍(du)(du)層(ceng)不夠光亮。選(xuan)用一定的(de)速(su)率攪拌,并采(cai)用在鍍(du)(du)槽中(zhong)(zhong)加(jia)擋(dang)板,使HAP粒子(zi)在鍍(du)(du)液中(zhong)(zhong)均(jun)勻(yun)分(fen)散形(xing)成懸濁液,使粒子(zi)在鍍(du)(du)層(ceng)中(zhong)(zhong)均(jun)勻(yun)分(fen)布。


圖 17.jpg



5. HAP粒子的(de)含量對結合力及鍍層性能的(de)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,在不銹鋼上(shang)鍍出復合鍍層,采用銼刀法(fa)測(ce)試其性(xing)能(neng),得出當HAP含量為40g/L時的(de)結合力最好,顯微硬度(du)為312.95.HAP含量過(guo)大,使(shi)鎳(nie)與(yu)基體的(de)結合力下降。