本節介紹不銹鋼鍍鎳-HAP復合鍍層 。



1. HAP羥基磷灰石的生物(wu)活性


  羥基磷灰石是一種重(zhong)要(yao)的(de)生物活(huo)性(xing)(xing)材料(liao),與骨(gu)骼、牙齒的(de)無機成分極為(wei)相(xiang)似,具有良(liang)好的(de)生物相(xiang)容(rong)性(xing)(xing),埋入人體后(hou)易與新生骨(gu)結合,所以HAP已(yi)廣泛應用于臨床醫(yi)學,作(zuo)為(wei)人工(gong)骨(gu)骼、牙齒的(de)替換材料(liao)。



2. HAP 粒子與金(jin)屬鎳的共沉積(ji)


  HAP的(de)脆性(xing)大,易從情性(xing)材料上剝落(luo)而(er)嚴重影響(xiang)質量。白曉軍等人研(yan)究將(jiang)HAP粒(li)子與金(jin)屬鎳共匯(hui)積在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)基體上,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)含有(you)(you)鉻核(he)較多的(de)穩(wen)定奧氏(shi)體元素鎳,耐蝕性(xing)好,具有(you)(you)高(gao)塑(su)性(xing),易加工(gong)成型,亦無(wu)毒,而(er)且其(qi)在醫療(liao)上已有(you)(you)廣泛應(ying)用。研(yan)究了(le)采用有(you)(you)效(xiao)的(de)預(yu)處理方法,將(jiang)鎳- HAP復合鍍層與不(bu)銹(xiu)鋼(gang)牢固結(jie)合起來,使之在臨床醫學(xue)得(de)以(yi)應(ying)用。



3. 鎳(nie)HAP復合鍍的工(gong)藝程序


  預浸蝕(硫酸10%,60℃,30min)→水洗(xi)(xi)→陰極活化(hua)→水洗(xi)(xi)→預鍍鎳(nie)→水洗(xi)(xi)→復合鍍。


①. 陰極活化工藝


  硫(liu)酸(98%)  650mL/L  、電(dian)壓  10V  


  水 350mL/L  、 時間(jian)  2min  、 溫度  室溫


②. 預鍍鎳工藝


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


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


③. 復合(he)鍍液組(zu)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)(du)  (50±2)℃  、電流密度(du)(du)(DK)   2.5A/d㎡


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



4. 復合鍍工藝參數對鍍層(ceng)結合力的影響


  鍍(du)(du)液(ye)pH和溫(wen)度分別對鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)硬度和厚度的影(ying)響見圖4-17。硬度和厚度隨pH和溫(wen)度的變化均(jun)具有(you)峰值。從實驗中還可(ke)見,過高的pH時,鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)光亮不均(jun)勻。電流密度(DK)的影(ying)響是Dk過高時,鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)容易燒焦,過低,鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)不夠光亮。選(xuan)用一定的速(su)率(lv)攪拌(ban),并采用在(zai)鍍(du)(du)槽中加擋板,使(shi)HAP粒(li)子在(zai)鍍(du)(du)液(ye)中均(jun)勻分散(san)形成(cheng)懸濁液(ye),使(shi)粒(li)子在(zai)鍍(du)(du)層(ceng)(ceng)中均(jun)勻分布。


圖 17.jpg



5. HAP粒子的含量對結合力及鍍層性能的影響


  在(zai)鍍液中依次加(jia)入(ru)20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L、90g/LHAP粒子,在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)上鍍出復(fu)合鍍層,采用(yong)銼刀法測試其性能,得(de)出當HAP含(han)量為40g/L時(shi)的(de)結合力最好(hao),顯微硬度為312.95.HAP含(han)量過大(da),使鎳與基體的(de)結合力下降(jiang)。