医用Ti-Mg合金的微波烧结及其工艺预测模型研究

发布时间：2020-03-23 06:37

【摘要】：在生物医用Ti-Mg合金中,Ti骨架有利于新骨组织的长入,以及Mg的降解可以促进人体体液营养成分的传输和交换;Ti和Mg的结合能有效地降低合金的弹性模量使其更匹配于人体硬组织,因此,在临床上经常被用作人体植入体的热门替代材料之一。而这种材料一般采用粉末冶金法、自蔓延高温合成法、常规烧结法等方法来制备,但是对于微波烧结应用于医用合金制备可行性的研究,以及工艺参数对微波烧结制备材料的影响规律研究还比较缺乏。因此,本文采用微波烧结方法来制备Ti-Mg合金,进行了相关分析与研究工作,主要工作如下:(1)采用质量控制比的方法,将Ti粉和Mg粉,以及NH_4HCO_3造孔剂,经过称量、混料、干燥、模压成型、微波烧结过程,制备出形貌规整、表面质量完好的Ti-Mg合金节块。(2)通过洛氏硬度计对Ti-Mg合金节块硬度的测量,分析烧结温度、成型压力、Mg含量对Ti-Mg合金节块硬度的影响规律;通过三点抗弯强度试验对节块的抗弯强度的测量,分析烧结温度、成型压力、Mg含量对Ti-Mg合金节块抗弯强度的影响规律。(3)用扫描电镜对不同条件和烧结工艺参数下制备的Ti-Mg合金的断面进行观测,同时对SBF人体模拟体液浸泡后的Ti-Mg合金断面表面元素进行能谱分析,分析Ti-Mg合金的生物活性。(4)通过SBF人体模拟体液浸泡实验,研究不同Mg含量对Ti-Mg复合材料的耐蚀性和降解性规律。(5)基于SVM方法建立了Ti-Mg合金的微波烧结工艺指标预测模型,并且利用粒子群算法结合交叉验证法进行了模型参数优化,最后得到模型优化参数。
【图文】：

芗觳?孔隙率 SEM、XRD 耐蚀性检测 降解性能检测图 2.1 实验方案示意图2.2 实验准备2.2.1 实验原材料本文实验选用纯 Ti 粉和纯 Mg 粉作为原材料，以及实验过程中使用到的造孔剂碳酸氢铵，其相关参数如表 2.2 所示。

11图 2.4 JJ223BC 电子分析天平 KNM-2 型行星式球磨机，如图 2进行球磨混料，，球磨罐和磨球材质过球磨罐体积的 2/3，这样可以保是很快的，混料效率也比较高，因
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG146.23;R318.08

【参考文献】

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本文编号：2596346