NiTi合金表面微弧氧化陶瓷涂层的制备及性能研究
发布时间：2021-01-24 15:01
NiTi合金具有独特的形状记忆效应、超弹性、低弹性模量、耐疲劳和腐蚀性而被应用于生物医学领域,如自扩张血管支架、腔静脉滤器和牙齿矫正丝等。但NiTi合金作为生物医用材料植入人体时,会释放出毒性镍离子,其次NiTi合金会在人体环境下发生腐蚀和磨损,腐蚀和磨损会加剧镍离子的释放,因此在NiTi合金表面制备一层低Ni含量且耐磨、耐蚀性膜层是极其关键的。本文利用微弧氧化技术在NiTi合金表面制备了一层陶瓷膜层,通过SEM及EDS研究了电解液添加剂以及微弧氧化电参数对陶瓷膜层的表面形貌、成分的影响,并采用电化学工作站以及摩擦磨损实验机研究了陶瓷膜层的耐腐蚀性以及耐磨性,以得到最佳电解液配方和微弧氧化电参数。在此基础上,在电解液中添加纳米ZrO2颗粒以制备复合涂层,并研究了复合涂层的组织结构和腐蚀性能,为NiTi合金在工程和医学领域的应用提供理论基础。在添加剂为NaH2PO2以及Na3PO4下制备的陶瓷膜层均呈粗糙多孔的结构,EDS分析表明膜层中镍元素的含量较基材明显降低,同时陶瓷膜层与基...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 镍钛合金
1.1.1 概述
1.1.2 镍钛合金的性能特点
1.2 镍钛合金表面改性技术
1.3 微弧氧化技术
1.3.1 微弧氧化技术的特点
1.3.2 微弧氧化技术的应用及研究现状
1.4 微弧氧化膜层的封孔处理
1.5 选题意义
1.6 课题研究内容
第二章 实验设备及方法
2.1 实验材料及试剂
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验试剂
2.2 实验设计思路
2.3 微弧氧化设备及陶瓷膜层的制备
2.3.1 微弧氧化设备
2.3.2 陶瓷膜层的制备
2.4 膜层的表征
2.5 结合力测试
2.6 耐腐蚀性能测试
2.7 耐磨损性能测试
第三章 电解液添加剂对陶瓷膜层性能的影响
3.1 不同电解液添加剂对陶瓷膜层形成过程的影响
3.2 不同电解液添加剂对陶瓷膜层形貌及成分的影响
2-Na OH体系表面形貌及成分"> 3.2.1 NaAlO2-Na OH体系表面形貌及成分
2-Na3PO4 体系表面形貌及成分"> 3.2.2 NaAlO2-Na3PO4 体系表面形貌及成分
2-Na H2PO2 体系表面形貌及成分"> 3.2.3 NaAlO2-Na H2PO2 体系表面形貌及成分
3.3 不同电解液添加剂对膜层与基体结合力的影响
3.4 不同电解液添加剂对陶瓷膜层腐蚀性的影响
3.5 小结
2-Na H2PO2 体系下工艺参数的优化">第四章 Na AlO2-Na H2PO2 体系下工艺参数的优化
2PO2 浓度以及电参数对膜层质量的影响"> 4.1 NaH2PO2 浓度以及电参数对膜层质量的影响
2PO2 浓度对膜层表面形貌及成分的影响"> 4.1.1 NaH2PO2 浓度对膜层表面形貌及成分的影响
4.1.2 正向电压对膜层表面形貌及成分的影响
4.1.3 处理时间对膜层表面形貌及成分的影响
4.1.4 脉冲频率对膜层表面形貌及成分的影响
2PO2 浓度以及电参数对膜层与基体结合力的影响"> 4.2 NaH2PO2 浓度以及电参数对膜层与基体结合力的影响
4.3 膜层的截面形貌及成分
4.4 膜层的物相组成
4.5 膜层表面的XPS分析
4.6 耐腐蚀性能
4.6.1 极化曲线
4.6.2 阻抗谱分析
4.7 耐磨损性能
4.7.1 摩擦系数
4.7.2 磨损机理
4.7.3 磨损量
4.8 小结
2纳米颗粒对陶瓷膜层性能的影响">第五章 ZrO2纳米颗粒对陶瓷膜层性能的影响
5.1 引言
5.2 复合膜层的制备及表征
5.2.1 复合膜层的制备
5.2.2 膜层的表面形貌
5.2.3 膜层的截面形貌及成分
5.2.4 膜层的物相组成
5.2.5 膜层与基体的结合力
5.3 膜层的耐腐蚀性能
5.4 小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文
本文编号：2997449
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 镍钛合金
1.1.1 概述
1.1.2 镍钛合金的性能特点
1.2 镍钛合金表面改性技术
1.3 微弧氧化技术
1.3.1 微弧氧化技术的特点
1.3.2 微弧氧化技术的应用及研究现状
1.4 微弧氧化膜层的封孔处理
1.5 选题意义
1.6 课题研究内容
第二章 实验设备及方法
2.1 实验材料及试剂
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验试剂
2.2 实验设计思路
2.3 微弧氧化设备及陶瓷膜层的制备
2.3.1 微弧氧化设备
2.3.2 陶瓷膜层的制备
2.4 膜层的表征
2.5 结合力测试
2.6 耐腐蚀性能测试
2.7 耐磨损性能测试
第三章 电解液添加剂对陶瓷膜层性能的影响
3.1 不同电解液添加剂对陶瓷膜层形成过程的影响
3.2 不同电解液添加剂对陶瓷膜层形貌及成分的影响
2-Na OH体系表面形貌及成分"> 3.2.1 NaAlO2-Na OH体系表面形貌及成分
2-Na3PO4 体系表面形貌及成分"> 3.2.2 NaAlO2-Na3PO4 体系表面形貌及成分
2-Na H2PO2 体系表面形貌及成分"> 3.2.3 NaAlO2-Na H2PO2 体系表面形貌及成分
3.3 不同电解液添加剂对膜层与基体结合力的影响
3.4 不同电解液添加剂对陶瓷膜层腐蚀性的影响
3.5 小结
2-Na H2PO2 体系下工艺参数的优化">第四章 Na AlO2-Na H2PO2 体系下工艺参数的优化
2PO2 浓度以及电参数对膜层质量的影响"> 4.1 NaH2PO2 浓度以及电参数对膜层质量的影响
2PO2 浓度对膜层表面形貌及成分的影响"> 4.1.1 NaH2PO2 浓度对膜层表面形貌及成分的影响
4.1.2 正向电压对膜层表面形貌及成分的影响
4.1.3 处理时间对膜层表面形貌及成分的影响
4.1.4 脉冲频率对膜层表面形貌及成分的影响
2PO2 浓度以及电参数对膜层与基体结合力的影响"> 4.2 NaH2PO2 浓度以及电参数对膜层与基体结合力的影响
4.3 膜层的截面形貌及成分
4.4 膜层的物相组成
4.5 膜层表面的XPS分析
4.6 耐腐蚀性能
4.6.1 极化曲线
4.6.2 阻抗谱分析
4.7 耐磨损性能
4.7.1 摩擦系数
4.7.2 磨损机理
4.7.3 磨损量
4.8 小结
2纳米颗粒对陶瓷膜层性能的影响">第五章 ZrO2纳米颗粒对陶瓷膜层性能的影响
5.1 引言
5.2 复合膜层的制备及表征
5.2.1 复合膜层的制备
5.2.2 膜层的表面形貌
5.2.3 膜层的截面形貌及成分
5.2.4 膜层的物相组成
5.2.5 膜层与基体的结合力
5.3 膜层的耐腐蚀性能
5.4 小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文
本文编号：2997449
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/2997449.html
