NiTi合金表面铑镀层的制备与结构和性能

发布时间：2017-08-29 19:28

  本文关键词：NiTi合金表面铑镀层的制备与结构和性能

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【摘要】：采用电镀方法在NiTi合金表面制备低反射率铑镀层,避免口腔正畸的“金属笑容”,抑制镍离子溶出,提高耐磨性和耐腐蚀性。采用扫描电子显微镜、原子力显微镜、激光共聚焦显微镜、X射线衍射技术、透射电子显微镜、纳米压痕技术、划格实验、摩擦磨损试验、拉伸试验、电化学测试技术系统研究了铑镀层的制备、表面形貌、组织结构和界面结构、耐磨性和耐腐蚀性。试验结果表明,镍镀液pH值减小,镀层结合力提高,pH值低于0.1时,镀层结合力达到ISO和ASTM最高等级。镍镀液温度升高,镍镀层晶粒尺寸增大;电流密度增大,镀层晶粒尺寸先减小后增大;电镀时间延长,镍镀层晶粒尺寸增大,厚度增加,易产生裂纹。铑镀液温度升高,铑镀层晶粒尺寸增大;电流密度增加,镀层平整性变好,晶粒尺寸先减小而后增大;电镀时间延长,镀层厚度呈非线性增长,内应力增大,电镀4min后出现裂纹。研究分析表明,铑镀液温度对铑镀层粗糙度和耐磨性影响不大;镀铑电流密度增大,镀层表面粗糙度下降,3A/dm2时降至0.95μm,之后不再明显变化,耐磨性先提高后降低,当电流密度为4A/dm2时,耐磨性最好;电镀时间延长,镀层表面粗糙度减小,15min时减小至0.9μm,之后节本不再改变,耐磨性变化不大。铑镀液温度升高、电流密度增大、电镀时间延长,镀层耐腐蚀性先升高而后降低。在综合分析铑镀层制备工艺对组织结构和性能影响规律和机制的基础上,确定了电镀铑最佳工艺参数,酸洗工艺:HF:HNO3:H2O体积比1:10:50,温度80℃,酸洗2min;镀镍工艺:pH值0.1,镀液温度20℃,电流密度5A/dm2,电镀时间3min;镀铑工艺:镀液温度25℃,电流密度2-4A/dm2,电镀时间5min。
【关键词】：NiTi合金 电镀铑 结合力 耐磨性 耐腐蚀性
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-23
• 1.1 课题背景及研究的目的意义9-10
• 1.2 NiTi合金的性能及其医学应用10-14
• 1.2.1 NiTi合金的性能10-12
• 1.2.2 NiTi合金的医学应用12-14
• 1.3 医用镍钛合金表面改性14-19
• 1.4 金属电镀铑的研究与应用19-22
• 1.5 本文主要研究内容22-23
• 第2章 试验材料及方法23-27
• 2.1 试验材料23
• 2.2 电镀铑工艺23-24
• 2.3 结构表征24-25
• 2.4 性能测试25-27
• 第3章 NiTi合金表面铑镀层的制备27-43
• 3.1 预处理27-29
• 3.2 镍过渡层的制备29-35
• 3.2.1 温度对表面形貌的影响29-31
• 3.2.2 电流密度对表面形貌的影响31-33
• 3.2.3 电镀时间对表面形貌的影响33-35
• 3.3 铑镀层的制备35-42
• 3.3.1 温度对表面形貌的影响35-38
• 3.3.2 电流密度对表面形貌的影响38-40
• 3.3.3 电镀时间对表面形貌的影响40-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第4章 NiTi合金表面镀层的结构43-53
• 4.1 镀层相组成43-46
• 4.2 镀层界面46-48
• 4.3 镀层厚度及表面粗糙度48-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第5章 NiTi合金表面镀层的性能53-64
• 5.1 镀层结合力53-55
• 5.2 镀层硬度及耐磨性55-58
• 5.3 镀层耐腐蚀性58-62
• 5.4 本章小结62-64
• 结论64-65
• 参考文献65-70
• 致谢70

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本文编号：755059