镍钛合金磁场电化学复合抛光试验研究与表面性能分析
发布时间：2021-01-18 11:46
镍钛合金作为良好的医用植入材料,被广泛应用于人体组织替代材料,包括颅骨板、血管支架、脊柱矫正器、牙齿正畸攻丝等适用于人体内环境。上述应用中,要求镍钛合金具有良好的力学性能、抗腐蚀性能和生物相容性。然而,镍钛合金的表面性能与材料的表面质量的关系密不可分,改善表面状态就显得尤为重要。而镍钛合金的电化学抛光由于目前商业机密且所要求的试验参数较为苛刻并未形成系统规律的工艺方法和理论,所以镍钛合金的电化学抛光技术在国内发展较为缓慢。本文通过自行设计搭建的磁场电化学工作平台,实现对镍钛合金进行了磁场电化学复合抛光,在国内外研究现状分析的基础上,提出了一种新型电解液,加入多种添加剂,利用磁场辅助电化学加工,有效提高了电化学抛光效率和质量并通过改善与匹配相对应的电化学抛光参数改善了镍钛合金表面性能。有效改善了镍钛合金表面粗糙度、微观形貌、力学性能、抗腐蚀性能、生物相容性。本文在首先确定了高氯酸体系及加入了多种添加剂的新型电解液后,对其进行了正交试验分析其抛光过程中的影响因素,最终在磁场强度为0.2T的条件下得到镍钛合金磁场电化学复合抛光最佳粗糙度及表面形貌的最优参数为:电流密度为0.8A/cm2,抛光...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新兴领域抛光方式及设备
材料的温度比材料奥氏体相变最终结束温度 Taf高时，该材料为奥态，而材料马氏体则是非稳定态。此时，可导致材料马氏体相变诱发导致相变而产生的马氏体为非自适应性，这与由于温度诱发马一样的，材料在宏观上会发生较大的形变（高于 5%）。在卸载时，马氏体会产生逆相变，导致材料变形彻底消失。这种性质被称为超图 1.3 所示为典型的超弹性的应力应变关系[52]。镍钛合金电化学抛光金属材料表面进行光整加工的工艺技术中，对粗糙度要求极高的被技术或者抛光[53,54]。目前，比较常用的及先进的抛光类型包括：机械图 1.3 超弹性效应典型应力-应变曲线[52]
吉林大学硕士学位论文对不同表面处理过的表面进行了能谱分析，证实材料试样经电化学抛光后，Ni元素含量下降但依然存在，Ti 则是以 TiO2 氧化膜的形式存在，如图 1.4 所示[78]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]形状记忆合金弹热效应研究进展[J]. 袁勃,曾磊,钱明芳,张学习,耿林. 材料导报. 2018(17)
[2]镍钛形状记忆合金在骨科中的研究和应用[J]. 原野,曾跃林,陈铖,谭海涛,吴安平,朱崇瑜. 临床检验杂志(电子版). 2018(03)
[3]金属医疗器械化学抛光研究进展[J]. 张军伟,周超,侯文博,尹玉霞,王鲁宁,张海军. 电镀与涂饰. 2018(11)
[4]铝合金碱性电化学抛光新工艺研究[J]. 迟壮,刘昌明,孔冰,王帅,张弟,胡中华. 铝加工. 2018(01)
[5]Ni-Ti形状记忆合金电化学抛光工艺研究[J]. 聂云聪,李志永,严凤洁,魏修亭,李丽. 材料保护. 2017(11)
[6]核电设备用镍基合金材料电解抛光工艺研究[J]. 王楠,曾宪钧. 科技风. 2017(11)
[7]磁场对电解加工过程影响的实验研究[J]. 朱育权,杜令奇,马保吉,李龙. 电加工与模具. 2016(03)
[8]脉冲参数对NiW基带表面电化学抛光质量的影响[J]. 李曼,蒲明华,宋铭洋. 表面技术. 2015(08)
[9]国产Ni-5%W合金基带电化学抛光工艺优化研究[J]. 李志刚,朱海,韩坤,韩婕,吴向阳,彭东辉,徐静安. 电镀与精饰. 2015(06)
[10]医用NiTi合金表面改性技术研究进展[J]. 李年莲,丁红燕,刘爱辉. 腐蚀与防护. 2014(05)
博士论文
[1]碳化硅晶片超精密抛光工艺及机理研究[D]. 陈国美.江南大学 2017
[2]超声磁流变复合抛光面形误差修正的关键技术研究[D]. 于兴滨.哈尔滨工业大学 2014
[3]血管内支架的加工及其力学性能的分析与评价[D]. 梁栋科.大连理工大学 2006
[4]钛镍形状记忆合金电化学抛光研究[D]. 缪卫东.北京有色金属研究总院 2004
硕士论文
[1]硬质合金微钻头的电解抛光加工机理及工艺研究[D]. 和雅楠.东北石油大学 2018
[2]半导体晶片磁流变抛光的磁场发生装置设计[D]. 傅茂辉.北京交通大学 2018
[3]超声电流变复合光整加工研究[D]. 侯汉.吉林大学 2018
[4]蓝宝石晶片化学机械抛光工艺与实验研究[D]. 胡扬轩.湖南科技大学 2018
[5]NiTi形状记忆合金微观力学行为的实验研究[D]. 韩光.济南大学 2017
[6]超弹性形状记忆合金性能试验与力学模型研究[D]. 宾帅.湖南科技大学 2015
[7]超弹性形状记忆合金增强混凝土柱轴压性能试验研究[D]. 洪陈凯.郑州大学 2015
[8]循环载荷下Ni-Ti形状记忆合金丝力学特性试验研究[D]. 徐平.河南理工大学 2015
[9]磁场对电解加工过程影响的机理研究[D]. 王瑞锋.西安工业大学 2014
[10]医用NiTi丝的焊接工艺与性能研究[D]. 张怡.西安石油大学 2014
本文编号：2984893
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新兴领域抛光方式及设备
材料的温度比材料奥氏体相变最终结束温度 Taf高时，该材料为奥态，而材料马氏体则是非稳定态。此时，可导致材料马氏体相变诱发导致相变而产生的马氏体为非自适应性，这与由于温度诱发马一样的，材料在宏观上会发生较大的形变（高于 5%）。在卸载时，马氏体会产生逆相变，导致材料变形彻底消失。这种性质被称为超图 1.3 所示为典型的超弹性的应力应变关系[52]。镍钛合金电化学抛光金属材料表面进行光整加工的工艺技术中，对粗糙度要求极高的被技术或者抛光[53,54]。目前，比较常用的及先进的抛光类型包括：机械图 1.3 超弹性效应典型应力-应变曲线[52]
吉林大学硕士学位论文对不同表面处理过的表面进行了能谱分析，证实材料试样经电化学抛光后，Ni元素含量下降但依然存在，Ti 则是以 TiO2 氧化膜的形式存在，如图 1.4 所示[78]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]形状记忆合金弹热效应研究进展[J]. 袁勃,曾磊,钱明芳,张学习,耿林. 材料导报. 2018(17)
[2]镍钛形状记忆合金在骨科中的研究和应用[J]. 原野,曾跃林,陈铖,谭海涛,吴安平,朱崇瑜. 临床检验杂志(电子版). 2018(03)
[3]金属医疗器械化学抛光研究进展[J]. 张军伟,周超,侯文博,尹玉霞,王鲁宁,张海军. 电镀与涂饰. 2018(11)
[4]铝合金碱性电化学抛光新工艺研究[J]. 迟壮,刘昌明,孔冰,王帅,张弟,胡中华. 铝加工. 2018(01)
[5]Ni-Ti形状记忆合金电化学抛光工艺研究[J]. 聂云聪,李志永,严凤洁,魏修亭,李丽. 材料保护. 2017(11)
[6]核电设备用镍基合金材料电解抛光工艺研究[J]. 王楠,曾宪钧. 科技风. 2017(11)
[7]磁场对电解加工过程影响的实验研究[J]. 朱育权,杜令奇,马保吉,李龙. 电加工与模具. 2016(03)
[8]脉冲参数对NiW基带表面电化学抛光质量的影响[J]. 李曼,蒲明华,宋铭洋. 表面技术. 2015(08)
[9]国产Ni-5%W合金基带电化学抛光工艺优化研究[J]. 李志刚,朱海,韩坤,韩婕,吴向阳,彭东辉,徐静安. 电镀与精饰. 2015(06)
[10]医用NiTi合金表面改性技术研究进展[J]. 李年莲,丁红燕,刘爱辉. 腐蚀与防护. 2014(05)
博士论文
[1]碳化硅晶片超精密抛光工艺及机理研究[D]. 陈国美.江南大学 2017
[2]超声磁流变复合抛光面形误差修正的关键技术研究[D]. 于兴滨.哈尔滨工业大学 2014
[3]血管内支架的加工及其力学性能的分析与评价[D]. 梁栋科.大连理工大学 2006
[4]钛镍形状记忆合金电化学抛光研究[D]. 缪卫东.北京有色金属研究总院 2004
硕士论文
[1]硬质合金微钻头的电解抛光加工机理及工艺研究[D]. 和雅楠.东北石油大学 2018
[2]半导体晶片磁流变抛光的磁场发生装置设计[D]. 傅茂辉.北京交通大学 2018
[3]超声电流变复合光整加工研究[D]. 侯汉.吉林大学 2018
[4]蓝宝石晶片化学机械抛光工艺与实验研究[D]. 胡扬轩.湖南科技大学 2018
[5]NiTi形状记忆合金微观力学行为的实验研究[D]. 韩光.济南大学 2017
[6]超弹性形状记忆合金性能试验与力学模型研究[D]. 宾帅.湖南科技大学 2015
[7]超弹性形状记忆合金增强混凝土柱轴压性能试验研究[D]. 洪陈凯.郑州大学 2015
[8]循环载荷下Ni-Ti形状记忆合金丝力学特性试验研究[D]. 徐平.河南理工大学 2015
[9]磁场对电解加工过程影响的机理研究[D]. 王瑞锋.西安工业大学 2014
[10]医用NiTi丝的焊接工艺与性能研究[D]. 张怡.西安石油大学 2014
本文编号：2984893
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