镍钛合金表面银基复合镀层的制备与性能研究

被引量 : 0次 | 上传用户:tomzhang155
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
镍钛合金以其独特的形状记忆与超弹性、良好的生物相容性等成为独具特色的生物医用金属材料;而金属银具有很好的柔韧性和延展性,较好的化学稳定性,优异的导电性能,很强的杀菌能力。本论文的研究目的是在生物医用镍钛合金基体表面进行电镀银,以期改变镍钛合金在生物体内的医用功能,提高镍钛合金在生物体内的抗腐蚀能力;为推动镍钛合金在生物医学中的进一步应用,通过复合镀技术在其表面沉积Ag/PTFE复合镀层,提高了镀银层的耐腐蚀性能和耐磨性能;同时,采用该技术在镍钛合金表面制备Ag/TiO2复合镀层,研究了复合镀层的耐腐蚀性能、血液相容性和抗菌性能。本文首先优化了在镍钛合金表面电镀银的工艺,确定其电解液的基本组成及工艺条件为:磺基水杨酸120g/L,氢氧化钾10g/L,硝酸银30g/L,乙酸铵50g/L,氨水55ml/L,pH为9,搅拌速度为250r/min,镀液温度25°C,电流密度为0.4A/dm2,电镀时间为1h。考察了电流密度和电镀时间对镀银层性能的影响。利用SEM、EDS、XRD等表征了镀层的表面形貌、组成及结构,同时采用开路电位-时间曲线、Tafel极化曲线、电化学交流阻抗法等手段对其耐腐蚀性能进行评价。镀银镍钛合金表面较平整,沉积速率较大,耐腐蚀性能较好。在电镀银的基础上,往电解液中添加了表面活性剂包覆的PTFE粉末,制备了Ag/PTFE复合镀层。研究了三种类型表面活性剂及其复配制备的复合镀层的耐腐蚀性能,结果表明:添加非离子表面活性剂OP-10为1g/L时制备的复合镀层耐腐蚀性能最佳。在此基础上,研究电镀时间及PTFE的添加量对镀层性能的影响。结果表明:电镀时间为1h制备的镀层较均匀,镀液中PTFE含量的增加能使镀层结晶更加致密,晶粒细化,但PTFE含量过高,镀层中颗粒易聚集使晶粒粗大,镀层表面不均匀,镀液中PTFE的添加量为8g/L时获得的复合镀层的结晶最致密,在此条件下制备的复合镀层的耐腐蚀性能和耐磨性能均最佳。为了提高镀银镍钛合金的耐腐蚀性能和生物相容性,采用表面活性剂包裹二氧化钛粉末加入、TiO2粉末直接加入和TiO2溶胶加入镀液三种方法,制备了Ag/TiO2复合镀层。研究了表面活性剂种类及用量、TiO2粉末的加入量、钛溶胶的加入量等因素对复合镀层的影响。采用表面活性剂包覆TiO2粉末加入镀液的方法来制备Ag/TiO2复合镀层,通过正交试验确定了较优的表面活性剂及TiO2的添加量为:阴离子表面活性剂SDS含量为1g/L,TiO2为30g/L,但Ag/TiO2复合镀层的耐腐蚀性能不如银镀镍钛合金。采用直接加入TiO2粉末法制备了Ag/TiO2复合镀层,考察了镀液中TiO2的添加量对镀层微观表面形貌和晶体组织结构的影响。随着镀液中TiO2含量的增加镀层表面变得平坦,但TiO2含量过高则出现大颗粒团聚,表面粗糙。镀液中TiO2含量在50g/L时,复合镀层中TiO2复合量最高、耐腐蚀性能最佳、Ag离子溶出量最少、血液相容性较好,镀层在Hank’s溶液中的耐腐蚀性能较镀银镍钛合金好。采用TiO2溶胶加入法制备Ag/TiO2复合镀层,研究了溶胶加入量对镀层性能的影响,当TiO2溶胶加入量为100ml/L、电镀时间为1h时,镀层表面最致密,镀层中TiO2含量最大,大于直接加入法制备的镀层的复合量,同时复合镀层的耐腐蚀性能较直接加入法好。Ag/TiO2复合镀层具有良好的抗菌性能。
其他文献
今年来,随着工业的快速发展,导热油加热系统开始广泛地被应用到工业生产中。导热油加热系统是一种高效稳定、加热均匀、安全便捷的热源,因此发展十分迅速。但是,随着导热油的
采用文献资料法、数理统计法等方法,就欧洲职业足球俱乐部的建设与运营情况进行了深入分析,认为欧洲职业足球俱乐部体育场馆发展较为成熟,规划设计合理,运营管理科学。其发展
能源是社会存在与进步的物质基础。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源,受到越来越多的重视。太阳能是当今能源的一个重要补充,长远来看它具备成为未来主能的潜力。本
为了对蓝牙智能头盔系统的手机终端控制实现功能集成,设计一款针对蓝牙智能骑行头盔用户终端模块的软件系统。使用前后台分离的架构,在后台,使用蓝牙串口和单片机模块进行通
仅仅5年时间,黄鹤楼高档烟草品牌就由一个地方性的、趋于边缘化的品牌成长为中国主流高档消费品牌
汽车自动稳定杆,作为一种新型的汽车稳定杆,能减少或防止汽车在转弯时发生侧倾导致的“翻车”事故,在一定程度上,保证了汽车行驶的安全性及乘坐的舒适性。本文源于校企合作项目—
以细分注水为常规手段,试验推广智能测调联动分注技术,改善注水井层间矛盾;以深部调驱为推进核心,在聚合物配方体系、工艺流程和管理方法上进行创新,确保深部调驱项目有效推
<正>人民币纸张采用专用钞纸,主要成分为棉纤维和高质量木浆,具有耐磨性,有韧度,挺括,不易折断,抖动时声音响脆;假人民币一般纸质绵软,韧性差,易断裂,抖动时声音发闷。从近期
【正】桔梗为多年生草本植物,以根入药,可药食两用。喜凉爽湿润条件,怕积水,喜光,耐寒。适宜生长温度为10~20℃,最适温度为20℃,能忍受-20℃低温。一、选地整地选土层深厚、疏