本節介紹不銹鋼鍍鎳-HAP復合鍍層 。



1. HAP羥(qian)基磷灰(hui)石的生物活(huo)性


  羥基(ji)磷(lin)灰石是一種重要(yao)的生(sheng)物活性材(cai)料,與骨(gu)骼(ge)、牙齒的無機成分極為(wei)相似,具有良好的生(sheng)物相容性,埋入人體后(hou)易與新生(sheng)骨(gu)結合,所以HAP已廣泛應用于臨床醫(yi)學,作為(wei)人工骨(gu)骼(ge)、牙齒的替換(huan)材(cai)料。



2. HAP 粒(li)子與金屬鎳的共(gong)沉(chen)積(ji)


  HAP的(de)脆性大,易從情性材(cai)料上剝落而嚴重(zhong)影響質量。白曉軍等人(ren)研究將HAP粒子與(yu)金屬鎳(nie)共匯積在(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼基(ji)體上,不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼含(han)有(you)鉻核較多的(de)穩定奧(ao)氏體元(yuan)素鎳(nie),耐蝕性好,具有(you)高塑性,易加工成型,亦無毒,而且其在(zai)醫療上已有(you)廣泛應(ying)用。研究了(le)采用有(you)效的(de)預處理方法,將鎳(nie)- HAP復(fu)合(he)鍍層(ceng)與(yu)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼牢固結(jie)合(he)起來,使之(zhi)在(zai)臨床(chuang)醫學得以應(ying)用。



3. 鎳HAP復(fu)合鍍(du)的工藝(yi)程序(xu)


  預浸蝕(shi)(硫酸10%,60℃,30min)→水(shui)洗(xi)→陰極活化→水(shui)洗(xi)→預鍍(du)鎳→水(shui)洗(xi)→復(fu)合(he)鍍(du)。


①. 陰極活化工藝(yi)


  硫酸(suan)(98%)  650mL/L  、電壓  10V  


  水(shui) 350mL/L  、 時間(jian)  2min  、 溫(wen)(wen)度  室溫(wen)(wen)


②. 預鍍鎳(nie)工(gong)藝


  鹽酸(HCI)(37%)  120mL/L  、電流密度(DK)  16A/d㎡


  氯化鎳(NiCl2·6H2O)  240g/L  、時間  2min  、  溫度  室溫


③. 復合鍍液(ye)組成及工藝條件


硫酸鎳(NiSO4·7H2O)  250g/L   、 HAP  40g/L


氯化鎳(NiCl2·6H2O)  35g/L  、 pH  2.0


硼酸  40g/L  、溫度(du)  (50±2)℃  、電(dian)流密度(du)(DK)   2.5A/d㎡


十二烷基硫酸鈉(C12H25SO4Na)  0.08g/L  、  攪拌速率   一定



4. 復合鍍(du)工(gong)藝參數(shu)對鍍(du)層結合力的影響


  鍍(du)(du)液(ye)(ye)pH和(he)溫(wen)度分(fen)別對(dui)鍍(du)(du)層硬度和(he)厚度的(de)影(ying)響(xiang)見圖4-17。硬度和(he)厚度隨(sui)pH和(he)溫(wen)度的(de)變化均(jun)(jun)具有(you)峰(feng)值。從實驗(yan)中(zhong)還可見,過(guo)高的(de)pH時,鍍(du)(du)層光亮不(bu)均(jun)(jun)勻(yun)。電流密度(DK)的(de)影(ying)響(xiang)是Dk過(guo)高時,鍍(du)(du)層容易燒(shao)焦,過(guo)低,鍍(du)(du)層不(bu)夠光亮。選用(yong)一定(ding)的(de)速率攪拌,并采用(yong)在(zai)(zai)鍍(du)(du)槽(cao)中(zhong)加擋板,使(shi)(shi)HAP粒子在(zai)(zai)鍍(du)(du)液(ye)(ye)中(zhong)均(jun)(jun)勻(yun)分(fen)散形成(cheng)懸濁液(ye)(ye),使(shi)(shi)粒子在(zai)(zai)鍍(du)(du)層中(zhong)均(jun)(jun)勻(yun)分(fen)布。


圖 17.jpg



5. HAP粒子的含量(liang)對結(jie)合力及鍍層性能的影響


  在(zai)鍍液中依次加入20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L、90g/LHAP粒子,在(zai)不銹鋼上鍍出復合鍍層,采用銼(cuo)刀法(fa)測試其(qi)性能,得出當HAP含量為40g/L時(shi)的(de)(de)結合力最好,顯微硬(ying)度為312.95.HAP含量過大,使鎳與(yu)基體(ti)的(de)(de)結合力下(xia)降。