不同加工工艺纯钛支架机械性能和表面白色念珠菌附着的研究
发布时间：2021-04-07 08:17
目的:通过比较传统包埋铸造、CAD/CAM数控铣削、3D打印三种工艺制作的纯钛试件的机械性能和表面白色念珠菌附着水平,以探讨不同加工工艺对纯钛支架机械性能和表面白色念珠菌附着的影响,为临床选用纯钛支架的制作工艺提供参考。方法:试件分传统包埋铸造、CAD/CAM数控铣削、3D打印三组。分别通过传统包埋铸造、CAD/CAM数控铣削、3D打印三种工艺制作20×10×1mm相同规格的纯钛试件,对各组试件进行X线探伤检测试件内部气孔率的发生比例;用万能试验机对试件机械性能进行检测;三组试件相同方式打磨后,分别在常规打磨和精细打磨两个阶段对其表面进行电镜扫描和粗糙度检测;将常规打磨和精细打磨两种表面状态的纯钛试件分别置于接种有白色念珠菌的培养基中培养24小时,通过酶标仪检测表面白色念珠菌附着情况。每个实验重复三次,对获取的各项结果的数值进行量化比较,通过统计学分析,比较三种不同加工工艺制作的纯钛试件的差异。结果:1 X线探伤发现部分包埋铸造制作的试件43%有气孔,病例分析图像系统测得其孔隙平均面积为0.23mm2/件,数控铣削和3D打印制作的试件内部结构精密无气孔。2数控铣削组弯曲强度最大,铸造组...
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：47 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纯钛试件常规打磨与精细打磨表面对比
青岛大学硕士学位论文６加工方式常规打磨精细打磨包埋铸造A1A2数控铣削B1B23D打印C1C22.4.3扫描电镜表面观察各组随机抽取常规打磨与精细打磨两种状态下的试件各一个，用扫描电镜检测两个阶段6个试件的表面结构。2.4.4强度测试1、检测试件预备：根据GB/T232-2010弯曲强度和GB/T7124-2008剪切强度检测标准要求制备钛试件，排除气孔件，每组5个。2、检测装置制备（1）抗弯曲强度装置制备：其装置由两部分组成，上部安装万能试验机的加载头，其规格为50mm×2mm，下部为试件夹具，其结构（如图2）所示，两侧臂间距为15mm，宽度为1.5mm，总宽度为18mm。图2夹具示意图Fig.2Schematicdiagramoffixture（2）剪切强度的夹具制备：采用自凝塑料丝状期阶段，将检测试件一端用自凝塑料固定于不锈钢基座夹具中，试件另一端外露约10mm长。3、机械性能检测（1）抗弯强度：指材料抵抗弯曲变形不断裂的能力，反映材料机械性能的重要指标。根据弯曲力测试方法，将矩形试件放置于夹具上（如图3）两臂间距15mm，以1mm/min加载速度受力，直至试件破损，记录电脑上最大峰值，根据公式计算抗弯曲强度，计算公式（MPa）：表2三种工艺试件打磨分组情况Table2Grindinggroupingofthreetestpieces
材料与方法７δ=3PL/2bh2（3-1）δ为试件的抗弯强度（MPa）；P为试件断裂时的最大负荷（N）；L为具间距15mm；b为试件断裂口处的宽度10mm；h为试件断裂口处的厚度1mm。图3三点弯曲测钛试件力学性能Fig.3Schematicdiagramofmechanicalpropertiesofthree-pointbendingspecimen（2）剪切强度：将制作好的试件的夹具固定于万能测验机基座上（如图4），加载头接触试件中点位置表面，以1mm/min加载速度对试件施加垂直向下的压力，直至试件破损时停止，记录电脑显示最大剪切力。用公式计算抗剪切强度：W=P/F=P/ab（3-2）W为抗剪切强度(N/m2)；P为试件破损时所承受的最大剪切力(N)；F为接触面积；a为接触面长度，即为试件宽度为1mm；b为接触面宽度，即加载头宽度为2mm。图4钛试件抗剪切强度测试Fig.4Schematicdiagramofshearstrengthtestoftitaniumspecimen2.4.5统计学分析采用SPSS22.0统计软件分析处理，用x±s表示。组间差异比较采用单因素方差分析，实验组组间两两比较采用t检验，P<0.05为差异有统计学意义。
本文编号：3123133
【文章来源】：青岛大学山东省
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纯钛试件常规打磨与精细打磨表面对比
青岛大学硕士学位论文６加工方式常规打磨精细打磨包埋铸造A1A2数控铣削B1B23D打印C1C22.4.3扫描电镜表面观察各组随机抽取常规打磨与精细打磨两种状态下的试件各一个，用扫描电镜检测两个阶段6个试件的表面结构。2.4.4强度测试1、检测试件预备：根据GB/T232-2010弯曲强度和GB/T7124-2008剪切强度检测标准要求制备钛试件，排除气孔件，每组5个。2、检测装置制备（1）抗弯曲强度装置制备：其装置由两部分组成，上部安装万能试验机的加载头，其规格为50mm×2mm，下部为试件夹具，其结构（如图2）所示，两侧臂间距为15mm，宽度为1.5mm，总宽度为18mm。图2夹具示意图Fig.2Schematicdiagramoffixture（2）剪切强度的夹具制备：采用自凝塑料丝状期阶段，将检测试件一端用自凝塑料固定于不锈钢基座夹具中，试件另一端外露约10mm长。3、机械性能检测（1）抗弯强度：指材料抵抗弯曲变形不断裂的能力，反映材料机械性能的重要指标。根据弯曲力测试方法，将矩形试件放置于夹具上（如图3）两臂间距15mm，以1mm/min加载速度受力，直至试件破损，记录电脑上最大峰值，根据公式计算抗弯曲强度，计算公式（MPa）：表2三种工艺试件打磨分组情况Table2Grindinggroupingofthreetestpieces
材料与方法７δ=3PL/2bh2（3-1）δ为试件的抗弯强度（MPa）；P为试件断裂时的最大负荷（N）；L为具间距15mm；b为试件断裂口处的宽度10mm；h为试件断裂口处的厚度1mm。图3三点弯曲测钛试件力学性能Fig.3Schematicdiagramofmechanicalpropertiesofthree-pointbendingspecimen（2）剪切强度：将制作好的试件的夹具固定于万能测验机基座上（如图4），加载头接触试件中点位置表面，以1mm/min加载速度对试件施加垂直向下的压力，直至试件破损时停止，记录电脑显示最大剪切力。用公式计算抗剪切强度：W=P/F=P/ab（3-2）W为抗剪切强度(N/m2)；P为试件破损时所承受的最大剪切力(N)；F为接触面积；a为接触面长度，即为试件宽度为1mm；b为接触面宽度，即加载头宽度为2mm。图4钛试件抗剪切强度测试Fig.4Schematicdiagramofshearstrengthtestoftitaniumspecimen2.4.5统计学分析采用SPSS22.0统计软件分析处理，用x±s表示。组间差异比较采用单因素方差分析，实验组组间两两比较采用t检验，P<0.05为差异有统计学意义。
本文编号：3123133
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