近β钛合金TLM双层辉光离子渗氮表面改性的实验研究

发布时间：2020-10-21 03:04

　　 目的:研究生物医用近β钛合金TLM(Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb)利用双层辉光离子渗氮方法表面改性和改性前后的表面性能及改性层在人工模拟唾液和人工模拟体液中的电化学腐蚀性能,为生物医用近β钛合金TLM在口腔种植及修复的临床应用提供依据。方法:利用双层辉光离子渗氮技术对TLM试样表面进行渗氮改性处理。应用金相显微镜、扫描电镜、辉光放电光谱分析仪、X线衍射仪、显微硬度仪测试TLM渗氮改性层的截面金相、表面结构、相成分、相结构及显微硬度;运用电化学测量系统分别测试并对比改性前后TLM试样在人工模拟唾液及人工模拟体液中的电化学腐蚀性能。最后通过扫描电镜比较改性前后TLM试样的表面形貌。结果:双层辉光离子渗氮技术可成功在TLM试样表面制备一层厚度为4~5μm,致密、均匀、颜色为金黄色的改性层,改性层主要成分为Ti及Ti2N,且改性层显微硬度由改性前的(236.8±5.4)HV提升至改性后的(871.8±5.2)HV,p0.01,差异具有统计学意义;在介质为人工模拟唾液的电化学实验中自腐蚀电压从-0.5588 V上升至-0.5398 V,自腐蚀电流密度从2.091×10-7 A/cm2降低至7.188×10-8A/cm2,在介质为人工模拟体液的电化学实验中自腐蚀电压从-0.5923 V提升至-0.4904 V,自腐蚀电流密度从3.653×10-7 A/cm2降低至8.742×10-8 A/cm2,在两种腐蚀介质的实验中,改性层的交流阻抗值均增大,扫描电镜下可见改性层腐蚀孔直径约10μm,直径大小及数量较改性前均有所减少。结论:近β生物医用钛合金TLM表面可成功利用双层辉光离子渗氮方式进行渗氮改性处理,渗氮改性层表面性能得到提升,同时渗氮改性层在人工模拟唾液及人工模拟体液中的电化学耐腐蚀性能较改性前有所提升。本课题为山西省自然科学基金“近β-钛合金(TLM)表面渗镀N和Mo-N陶瓷层对骨结合的影响(编号:2013011058-3)”。
【学位单位】：山西医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：R783.1
【文章目录】：
摘要
abstract
常用缩写词中英文对照表
前言
第一部分 近 β 钛合金TLM双层辉光离子渗氮表面改性及表面性能研究
    1 材料与方法
        1.1 主要材料和仪器
        1.2 双层辉光离子渗氮改性
        1.3 表面性能检测
    2 结果
        2.1 TLM渗氮改性层表面形貌及截面金相
        2.2 TLM渗氮改性层的成分、相结构及硬度测试
    3 讨论
        3.1 TLM渗氮改性层的表面性能
    4 结论
第二部分 近 β 钛合金TLM双层辉光离子渗氮改性层的电化学腐蚀性能研究
    1 材料与方法
        1.1 主要材料和仪器
        1.2 TLM渗氮改性层的电化学腐蚀性能检测
    2 结果
        2.1 极化曲线
        2.2 交流阻抗图谱
        2.3 腐蚀形貌
    3 讨论
    4 结论
参考文献
综述
    参考文献
附录
致谢
在学期间承担/参与的科研课题与研究成果
个人简历

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本文编号：2849547