本節介紹不銹鋼鍍鎳-HAP復合鍍層 。



1. HAP羥(qian)基磷灰石(shi)的生物活性


  羥(qian)基磷灰石是一種重(zhong)要的生(sheng)(sheng)物活性材(cai)料,與骨骼、牙齒的無機(ji)成分極(ji)為相似(si),具有良好的生(sheng)(sheng)物相容(rong)性,埋入人(ren)(ren)體后(hou)易與新生(sheng)(sheng)骨結合,所以HAP已(yi)廣泛應用(yong)于(yu)臨床醫(yi)學,作為人(ren)(ren)工骨骼、牙齒的替換材(cai)料。



2. HAP 粒(li)子與金屬(shu)鎳的(de)共(gong)沉積(ji)


  HAP的脆性大,易(yi)從情性材料上剝落而嚴重影響質量。白曉軍等人研(yan)究(jiu)將HAP粒(li)子與(yu)金(jin)屬鎳共匯積在(zai)(zai)不銹鋼(gang)基體(ti)上,不銹鋼(gang)含有(you)鉻核較多的穩定奧氏體(ti)元素鎳,耐蝕(shi)性好,具有(you)高塑(su)性,易(yi)加工成型,亦無毒,而且其在(zai)(zai)醫(yi)療上已有(you)廣泛應(ying)用。研(yan)究(jiu)了采用有(you)效的預(yu)處理方法,將鎳- HAP復合鍍(du)層與(yu)不銹鋼(gang)牢固結(jie)合起(qi)來,使之在(zai)(zai)臨床醫(yi)學(xue)得以應(ying)用。



3. 鎳HAP復合鍍(du)的工藝程序


  預浸蝕(硫酸10%,60℃,30min)→水(shui)洗→陰極(ji)活(huo)化→水(shui)洗→預鍍鎳→水(shui)洗→復合鍍。


①. 陰極(ji)活化工藝


  硫酸(98%)  650mL/L  、電壓  10V  


  水 350mL/L  、 時(shi)間  2min  、 溫(wen)度  室溫(wen)


②. 預鍍鎳工(gong)藝


  鹽酸(HCI)(37%)  120mL/L  、電流密度(du)(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(ji)工藝(yi)條件


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


氯化鎳(NiCl2·6H2O)  35g/L  、 pH  2.0


硼酸(suan)  40g/L  、溫(wen)度  (50±2)℃  、電流密度(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)工藝參數對鍍(du)層結合力的影響


  鍍(du)液pH和(he)溫(wen)度(du)(du)分(fen)別對鍍(du)層(ceng)硬(ying)度(du)(du)和(he)厚(hou)度(du)(du)的影(ying)響(xiang)見圖4-17。硬(ying)度(du)(du)和(he)厚(hou)度(du)(du)隨pH和(he)溫(wen)度(du)(du)的變化均(jun)(jun)具有(you)峰值。從實驗中(zhong)還可見,過高(gao)(gao)的pH時,鍍(du)層(ceng)光亮不(bu)均(jun)(jun)勻。電流密度(du)(du)(DK)的影(ying)響(xiang)是Dk過高(gao)(gao)時,鍍(du)層(ceng)容易燒焦,過低(di),鍍(du)層(ceng)不(bu)夠(gou)光亮。選用一(yi)定的速率攪拌,并采用在鍍(du)槽中(zhong)加擋板(ban),使HAP粒子在鍍(du)液中(zhong)均(jun)(jun)勻分(fen)散形成懸濁液,使粒子在鍍(du)層(ceng)中(zhong)均(jun)(jun)勻分(fen)布。


圖 17.jpg



5. HAP粒子的含量對(dui)結合力及鍍層性(xing)能(neng)的影響


  在鍍液中依次加入20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L、90g/LHAP粒(li)子,在不銹(xiu)鋼上鍍出復合鍍層,采用銼刀法測試其性能,得(de)出當(dang)HAP含量為40g/L時(shi)的結合力最好,顯(xian)微硬度為312.95.HAP含量過大(da),使鎳(nie)與基體的結合力下降。