镁合金纳米化/微弧氧化Ca/P涂层的磨损腐蚀特性研究

发布时间：2021-04-27 14:30

　　目前在医学上使用最多的植入物有不锈钢、钛、钴基合金等。本文采用镁合金（AZ31B）作为研究对象,是因为其具有优良的力学性能、生物可降解性和良好的生物相容性。AZ31B作为植入物植入人体后,降解速度过快,在人骨尚未治愈前就失去了固定和支撑的作用,为了减缓AZ31B的降解速度,使其与人骨的修复速度相吻合,本文采用超声波冷锻（UCFT）技术作为预处理,然后进行微弧氧化（MAO）处理,在AZ31B表面制备出具有生物活性的Ca/P涂层。本文通过金相显微镜观察到UCFT样品表面变形层的厚度约为100μtm；原子力显微镜（AFM）测量UCFT样品的表面粗糙度约为50nm；透射电镜（TEM）观察UCFT样品的微观组织,其表面的位错多于20μm处的位错。UCFT样品表面特性的变化,为微弧氧化提供了比较多的、均匀的放电通道,有利于涂层的形成。本文通过扫描电镜（SEM）观察MAO样品表面呈蜂窝状的多孔结构,UCFT-MAO表面蜂窝状的多孔结构比MAO样品更加致密；X射线衍射（XRD）结果显示,UCFT预处理对涂层的成分影响不大；硬度测试结果显示,UCFT的硬度值最大,为87.0 HV0.05, UCFT-M... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 Ca/P涂层的制备方法
        1.3.2 纳米化改性层技术
    1.4 本文主要研究内容及创新点
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 创新点
第二章 实验材料、方法及技术路线
    2.1 实验材料
    2.2 纳米化改性层制备及表征
    2.3 微弧氧化涂层制备及表征
    2.4 磨损腐蚀测试
    2.5 技术路线
第三章 纳米化改性层表征
    3. 1金相组织
    3.2 表面粗糙度
    3.3 微观组织
    3.4 本章小结
第四章 徽弧氧化涂层表征
    4.1 微观形貌
        4.1.1 表面
        4.1.2 截面
    4.2 相组成
    4.3 硬度
    4.4 本章小结
第五章 磨损腐蚀实验
    5.1 开路电压
    5.2 极化曲线
        5.2.1 单纯电化学腐蚀
        5.2.2 磨损状态下电化学腐蚀
            5.2.2.1 有无磨损状态下电化学腐蚀对比
            5.2.2.2 磨损状态下电化学腐蚀随时间的变化
    5.3 电化学阻抗谱
        5.3.1 单纯电化学腐蚀
        5.3.2 有无磨损状态下电化学腐蚀对比
        5.3.3 模拟电路
    5.4 腐蚀后形貌
        5.4.1 宏观形貌
        5.4.2 电化学腐蚀微观形貌
        5.4.3 磨损腐蚀微观形貌
    5.5 本章小结
第六章 磨损腐蚀模型
    6.1 磨损腐蚀模型的建立
    6.2 磨损腐蚀模型的意义
第七章 结论和展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]影响机械加工表面质量的新思考[J]. 钟建华.  山东工业技术. 2015(10)
[2]高能喷丸表面纳米化钛的研究[J]. 郝欣妮,许晓静,宗亮.  扬州职业大学学报. 2014(04)
[3]基体表面粗糙度对化学镀镍层耐蚀性的影响[J]. 张云霞.  电镀与环保. 2014(06)
[4]人体植入镁材表面微弧氧化Ca-P层的研究进展[J]. 胡文新,章跃,周广宏,侯化龙,朱庆灵,丁红燕.  材料保护. 2014(08)
[5]纯镁微弧氧化陶瓷层的耐蚀性和Ca-P沉积[J]. 赵立臣,崔春翔,刘双进,戚玉敏.  功能材料. 2014(15)
[6]超声波冷锻对Cr12MoV钢渗氮组织与性能的影响[J]. 佘丁顺,岳文,付志强,王成彪,王艳艳,刘家浚.  材料热处理学报. 2013(07)
[7]H13钢表面高能喷丸纳米化[J]. 沈正元,叶俭,卢军,王琦,王静,李光瑾,陈晓虎.  热处理. 2013(03)
[8]可降解镁合金作为骨植入材料的体内研究进展[J]. 齐峥嵘,张强,殷毅,王岩.  中国修复重建外科杂志. 2012(11)
[9]交变方波电源参数对镁合金AZ91D微弧氧化的影响[J]. 常林荣,曹发和,蔡景顺,刘文娟,张昭,张鉴清.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(02)
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博士论文
[1]镁合金微弧氧化原位生长陶瓷膜及其摩擦行为研究[D]. 苏培博.哈尔滨工业大学 2010

硕士论文
[1]镁合金在模拟人体体液中腐蚀行为的研究[D]. 张晓.中北大学 2014
[2]ZK60镁合金微弧氧化生物陶瓷膜的制备与性能表征[D]. 杜翠玲.江苏科技大学 2013
[3]表面纳米化处理对铝镁合金性能的影响[D]. 唐锋林.广西大学 2008
[4]镁合金微弧氧化生物医用陶瓷层的结构与性能研究[D]. 杨东东.哈尔滨工业大学 2007
[5]镁合金及表面处理微动磨损研究[D]. 张晖.西南交通大学 2007
[6]高能喷丸表面纳米化对工业纯钛疲劳性能的影响[D]. 杨军永.大连交通大学 2006
[7]钛及钛合金表面纳米化及其表面组织性能的研究[D]. 刘研蕊.西安建筑科技大学 2006
[8]Ti6Al4V和工业纯钛表面纳米化与性能研究[D]. 邱诗龙.大连交通大学 2005



本文编号：3163633