NiTi形状记忆合金表面改性的探索与研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:skal1125
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
NiTi形状记忆合金因其独特的形状记忆效应、超弹性和高阻尼特性等而在生物医学领域中具有广阔的应用前景。然而,NiTi形状记忆合金植入人体后,长期与血液、淋巴液、体液等直接接触,存在许多问题,诸如Ni2+离子的溶出、腐蚀和凝血等。   本文针对NiTi形状记忆合金在植入人体存在的问题,对合金进行表面改性,旨在不影响NiTi形状记忆合金优良的机械性能和生物性能的前提下,改变其表面性能,提高植入物的抗腐蚀性能和生物相容性。在本文中,先后尝试了微弧氧化、表面氧化、水煮法、原位水热化学合成等工艺,但是效果并不理想。最后,采用辉光离子氮化的方法,在NiTi形状记忆合金基体上制备了均匀、致密、连续的NiN薄膜。根据离子氮化的原理,氮化膜与基体有着很好的结合力。文中分别用XRD分析了膜层的物相组成;用AFM测试了TiN薄膜与基体间的结合情况;用SEM观察了膜层的表面形貌、元素分布及膜层厚度;用Autolab平台检测了膜层在Ringers溶液中的电化学腐蚀性能;用AAS测试了膜层在Hanks溶液中的生物相容性能。   研究结果表明:NiTi形状记忆合金在经过离子氮化处理后,表面制备得到了纯度很高的TiN的致密薄膜。在800℃离子氮化3个小时后,表面Ni的含量仅为0.57%,TiN薄膜厚度约为2μm。划痕试验显示,当垂直载荷为10N时,划痕头已经划到基体,但是仍然没有发生膜层的剥落。这表面TiN薄膜和NiTi合金基体有着很好的结合力。   在Ringers溶液中的电化学实验结果表明,经过离子氮化后,试样的腐蚀电压和极化电阻得到了大幅度提高,而腐蚀电流密度下降明显;在Hanks模拟体液中的浸泡实验结果表明,离子氮化处理大大降低了Ni2+离子在模拟体液中溶出量和溶出速率。从而看出,离子氮化法制备的TiN薄膜大大提高了NiTi形状记忆合金的耐蚀性能和生物相容性能。
其他文献
在习近平总书记文艺工作座谈会重要讲话发表5周年之际,为加强当代美术理论建设及美术批评对艺术创作的指导与引领,挖掘培养美术理论、美术评论人才,2019年10月16日至17日,由
期刊
对汽车尾气排放日益严格的标准,对氧传感器的性能提出了更高的要求。本文以SrTi0.65Fe0.35O3-δ(STF35)作为材料体系,以提高氧传感器的灵敏度,缩短响应-恢复时间,减小电阻温度系数(T
废弃农用薄膜和作物秸秆是种植业产生的主要废弃物。由于农用薄膜大多以聚乙烯或聚氯乙烯等高分子为原料,其残留在土壤中的时间可长达数百年,严重危害生态环境,是造成农田废塑料
在教学过程中,教师要注意学生的德育教育,利用红色文化,向学生传达正确的价值观念,促进学生健康成长.本文从教材内容、组织活动、加强沟通三个方面出发,旨在通过不同的教育模
黑碳(BC)是生物质和化石燃料等不完全燃烧产生的含碳物质。黑碳在生物地球化学循环中有着非常重要的作用,也是全球碳循环中重要的源和汇。古老沉积物中黑碳的记录可以重建过
在新课程标准的影响下,小学数学课堂教学也随之进行了改革,在很多方面有了突出的变化,但课堂上仍然存在一些问题.一些数学老师依然视自己是课堂知识的传授者,忽视了更为重要
能源问题是全世界面临的最严峻的问题之一,开发氘氚核聚变能被认为是解决人类能源问题最有前途的途径。虽然开发氘氚核聚变能的可行性从理论上得到了论证,但是要真正将聚变能推
土壤环境中的重金属污染对于农作物质量、人类健康和环境质量是一个重要的问题。大量重金属污染物通过各种途径进入环境并共存,其联合作用可以大大改变重金属的生物可利用性或
利用熔融法制备玻璃,而后进行不同的热处理制备具有高介电常数和高Q值的SiO2-Al2O3-MgO-La2O3微晶玻璃材料。改变系统中BaO、PbO和MgO这几种氧化物的质量分数并在850℃进行不
随着通信电源设备安全防护技术的发展,防雷保护技术已成为电力通信电源设备运行的必要措施,实践研究得知,防雷保护措施和可靠性组成的保护网络,将能大大提升通信系统安全性,