基于粉体脉冲微输送的Ti/HA功能梯度结构牙根植入材料制备方法研究
发布时间：2021-03-01 13:59
功能梯度材料是指一类在结构和组成要素上连续或准连续变化,其性能相应于结构与组成变化而渐变的非均质复合材料。作为一种新兴的生物功能梯度材料,具有功能梯度结构的牙根植入材料能够将材料的机械性能和生物性能有机地结合在一起,在生物医学领域得到了广泛关注。目前,探索具有功能梯度结构的牙根植入材料制备新方法及其性能优化成为研究的热点问题。本文基于粉体脉冲微输送技术提出了一种新的功能梯度结构牙根植入材料的制备方法,取得成果如下：（1）研究了粉体脉冲微输送驱动机理,利用PFC3D软件对粉体的脉冲微输送过程进行了数值模拟分析。（2）完成了核心器件玻璃微喷嘴的制作,设计了功能梯度材料按需输送成型系统并进行了基础实验研究,通过标定实验确定了系统参量对粉体输送效果的影响规律。（3）利用ANSYS10.0软件对Ti/HA功能梯度结构的牙根植入材料的结构参数进行了设计；完成了牙根植入材料的按需输送成型过程,在此基础上,结合冷压压制、热压烧结等工艺,制备了功能梯度结构的Ti/HA牙根植入材料。（4）进行了牙根植入材料的微观组织结构、致密度、力学性能与物相等材料性能评价,验证了利用粉体脉冲微输送技术制备功能梯度材料的...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 功能梯度材料概述
1.2 功能梯度材料应用及生物功能梯度材料概述
1.2.1 功能梯度材料的应用概述
1.2.2 生物功能梯度材料概述
1.3 功能梯度材料制备的研究现状
1.4 粉体微输送技术研究现状及其在功能梯度材料制备中的应用
1.4.1 粉体微输送技术的分类及概况
1.4.2 粉体微输送技术在功能梯度材料制备中的应用研究
1.5 论文的选题意义与研究内容
1.5.1 论文选题的意义与来源
1.5.2 论文研究内容
2 粉体脉冲微输送过程驱动机理及PFC3D数值模拟分析
2.1 粉体脉冲微输送驱动机理
2.1.1 压电作动器特性分析
2.1.2 粉体的脉冲驱动-控制
2.1.3 粉体输送流量控制
3D数值模拟分析"> 2.2 粉体脉冲输送过程的三维颗粒流PFC3D数值模拟分析
3D简介"> 2.2.1 PFC3D简介
3D数值分析理论"> 2.2.2 PFC3D数值分析理论
3D的接触模型"> 2.2.3 PFC3D的接触模型
2.2.4 机械阻尼
2.2.5 时步分析
2.2.6 荷载作用与循环计算
3D数值模拟分析基本流程"> 2.2.7 PFC3D数值模拟分析基本流程
3D数值模拟"> 2.2.8 粉体脉冲微输送过程的PFC3D数值模拟
2.3 本章小结
3 功能梯度材料按需输送成型系统的设计及基础实验研究
3.1 粉体脉冲微输送玻璃微喷嘴制作
3.1.1 微喷嘴的材料选择
3.1.2 玻璃微喷嘴的成型原理
3.1.3 玻璃微喷嘴的制作工艺
3.1.4 微喷嘴工作原理
3.2 功能梯度材料按需输送成型系统的设计
3.2.1 多路粉体输送模块
3.2.2 三维工作台与混合微喷嘴协调控制模块
3.2.3 预制型模
3.3 功能梯度材料按需输送成型基础实验研究
3.3.1 驱动电压幅值U对粉体输送率Q的影响
3.3.2 驱动频率f对粉体输送率Q的影响
3.3.3 驱动电压幅值U对粉体输送线宽L的影响
3.4 本章小结
4 功能梯度材料成分结构设计、制备实验及其性能评价
4.1 功能梯度材料成分结构的设计
4.1.1 原料
4.1.2 数值模拟
4.1.3 设计结果
4.2 Ti/HA功能梯度结构的牙根植入材料的制备
4.2.1 实验材料选择
4.2.2 Ti/HA功能梯度结构的牙根植入材料的制备实验
4.3 Ti/HA功能梯度结构的牙根植入材料的材料性能评价
4.3.1 微观组织结构检测分析
4.3.2 致密度测定
4.3.3 力学性能检测分析
4.3.4 物相分析
4.4 本章小结
5 总结与展望
5.1 论文工作总结
5.2 研究展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉末冶金技术制备功能梯度材料研究进展[J]. 崔海龙,赵忠民,张龙. 粉末冶金技术. 2013(04)
[2]三维打印制备钛/羟基磷灰石复合体及功能梯度材料[J]. 钱超,樊英姿,孙健. 中国组织工程研究. 2013(29)
[3]功能梯度材料制备方法的研究现状[J]. 张勇. 热加工工艺. 2012(18)
[4]功能梯度材料制备工艺及研究进展[J]. 刘华炜,刘学武,张广文. 机械设计与制造. 2012(04)
[5]金属微粉体脉冲输送的微特性实验[J]. 侯丽雅,王振琪,章维一,杨眉,林峰. 光学精密工程. 2011(05)
[6]功能梯度材料的制备与应用进展[J]. 卜恒勇,赵诚,卢晨. 材料导报. 2009(23)
[7]功能梯度材料的制备方法与性能评价[J]. 续晶华,耿浩然,田宪法,孙佳伟. 热加工工艺. 2009(18)
[8]功能梯度材料激光快速成形同轴送粉系统设计[J]. 田凤杰,韩辉. 沈阳理工大学学报. 2008(06)
[9]功能梯度材料的制备、应用及发展趋势[J]. 徐娜,李晨希,李荣德,尹红霞. 材料保护. 2008(05)
[10]玻璃成形数值模拟技术研究概述[J]. 耿铁,李德群,周华民,邵玉杰. 机械设计与制造. 2006(04)
博士论文
[1]微流体脉冲驱动—控制基础实验研究[D]. 耿鑫.南京理工大学 2011
[2]新型生物复合材料—HA/ZrO2梯度复合材料的制备及生物相容性研究[D]. 全仁夫.浙江大学 2006
[3]HA/316L不锈钢生物功能梯度材料研究[D]. 邹俭鹏.中南大学 2005
硕士论文
[1]SiCp/Cu梯度复合材料的制备及性能研究[D]. 李春月.陕西理工学院 2010
本文编号：3057583
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 功能梯度材料概述
1.2 功能梯度材料应用及生物功能梯度材料概述
1.2.1 功能梯度材料的应用概述
1.2.2 生物功能梯度材料概述
1.3 功能梯度材料制备的研究现状
1.4 粉体微输送技术研究现状及其在功能梯度材料制备中的应用
1.4.1 粉体微输送技术的分类及概况
1.4.2 粉体微输送技术在功能梯度材料制备中的应用研究
1.5 论文的选题意义与研究内容
1.5.1 论文选题的意义与来源
1.5.2 论文研究内容
2 粉体脉冲微输送过程驱动机理及PFC3D数值模拟分析
2.1 粉体脉冲微输送驱动机理
2.1.1 压电作动器特性分析
2.1.2 粉体的脉冲驱动-控制
2.1.3 粉体输送流量控制
3D数值模拟分析"> 2.2 粉体脉冲输送过程的三维颗粒流PFC3D数值模拟分析
3D简介"> 2.2.1 PFC3D简介
3D数值分析理论"> 2.2.2 PFC3D数值分析理论
3D的接触模型"> 2.2.3 PFC3D的接触模型
2.2.4 机械阻尼
2.2.5 时步分析
2.2.6 荷载作用与循环计算
3D数值模拟分析基本流程"> 2.2.7 PFC3D数值模拟分析基本流程
3D数值模拟"> 2.2.8 粉体脉冲微输送过程的PFC3D数值模拟
2.3 本章小结
3 功能梯度材料按需输送成型系统的设计及基础实验研究
3.1 粉体脉冲微输送玻璃微喷嘴制作
3.1.1 微喷嘴的材料选择
3.1.2 玻璃微喷嘴的成型原理
3.1.3 玻璃微喷嘴的制作工艺
3.1.4 微喷嘴工作原理
3.2 功能梯度材料按需输送成型系统的设计
3.2.1 多路粉体输送模块
3.2.2 三维工作台与混合微喷嘴协调控制模块
3.2.3 预制型模
3.3 功能梯度材料按需输送成型基础实验研究
3.3.1 驱动电压幅值U对粉体输送率Q的影响
3.3.2 驱动频率f对粉体输送率Q的影响
3.3.3 驱动电压幅值U对粉体输送线宽L的影响
3.4 本章小结
4 功能梯度材料成分结构设计、制备实验及其性能评价
4.1 功能梯度材料成分结构的设计
4.1.1 原料
4.1.2 数值模拟
4.1.3 设计结果
4.2 Ti/HA功能梯度结构的牙根植入材料的制备
4.2.1 实验材料选择
4.2.2 Ti/HA功能梯度结构的牙根植入材料的制备实验
4.3 Ti/HA功能梯度结构的牙根植入材料的材料性能评价
4.3.1 微观组织结构检测分析
4.3.2 致密度测定
4.3.3 力学性能检测分析
4.3.4 物相分析
4.4 本章小结
5 总结与展望
5.1 论文工作总结
5.2 研究展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]粉末冶金技术制备功能梯度材料研究进展[J]. 崔海龙,赵忠民,张龙. 粉末冶金技术. 2013(04)
[2]三维打印制备钛/羟基磷灰石复合体及功能梯度材料[J]. 钱超,樊英姿,孙健. 中国组织工程研究. 2013(29)
[3]功能梯度材料制备方法的研究现状[J]. 张勇. 热加工工艺. 2012(18)
[4]功能梯度材料制备工艺及研究进展[J]. 刘华炜,刘学武,张广文. 机械设计与制造. 2012(04)
[5]金属微粉体脉冲输送的微特性实验[J]. 侯丽雅,王振琪,章维一,杨眉,林峰. 光学精密工程. 2011(05)
[6]功能梯度材料的制备与应用进展[J]. 卜恒勇,赵诚,卢晨. 材料导报. 2009(23)
[7]功能梯度材料的制备方法与性能评价[J]. 续晶华,耿浩然,田宪法,孙佳伟. 热加工工艺. 2009(18)
[8]功能梯度材料激光快速成形同轴送粉系统设计[J]. 田凤杰,韩辉. 沈阳理工大学学报. 2008(06)
[9]功能梯度材料的制备、应用及发展趋势[J]. 徐娜,李晨希,李荣德,尹红霞. 材料保护. 2008(05)
[10]玻璃成形数值模拟技术研究概述[J]. 耿铁,李德群,周华民,邵玉杰. 机械设计与制造. 2006(04)
博士论文
[1]微流体脉冲驱动—控制基础实验研究[D]. 耿鑫.南京理工大学 2011
[2]新型生物复合材料—HA/ZrO2梯度复合材料的制备及生物相容性研究[D]. 全仁夫.浙江大学 2006
[3]HA/316L不锈钢生物功能梯度材料研究[D]. 邹俭鹏.中南大学 2005
硕士论文
[1]SiCp/Cu梯度复合材料的制备及性能研究[D]. 李春月.陕西理工学院 2010
本文编号：3057583
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