本節介紹不銹鋼鍍鎳-HAP復合鍍層 。



1. HAP羥基(ji)磷灰石的生物活性


  羥基磷灰石是一種重要(yao)的(de)生物(wu)活(huo)性(xing)材(cai)料(liao),與骨骼、牙齒的(de)無機成分極為相似(si),具(ju)有良好的(de)生物(wu)相容性(xing),埋入人(ren)體(ti)后易與新生骨結合,所以HAP已廣泛(fan)應(ying)用于臨床醫(yi)學,作為人(ren)工骨骼、牙齒的(de)替換材(cai)料(liao)。



2. HAP 粒子(zi)與金(jin)屬鎳的共沉積


  HAP的(de)脆性(xing)大,易從(cong)情性(xing)材料上(shang)(shang)剝落(luo)而嚴重影響(xiang)質量。白曉軍等人研究將HAP粒子與金屬鎳(nie)(nie)共匯積在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)基體上(shang)(shang),不銹(xiu)鋼(gang)(gang)含(han)有鉻核(he)較多的(de)穩定奧氏體元素鎳(nie)(nie),耐蝕(shi)性(xing)好,具有高塑性(xing),易加工成型,亦無毒,而且其在(zai)醫(yi)療上(shang)(shang)已有廣泛應用(yong)。研究了采用(yong)有效(xiao)的(de)預處(chu)理方法,將鎳(nie)(nie)- HAP復(fu)合鍍層與不銹(xiu)鋼(gang)(gang)牢(lao)固結合起(qi)來,使之在(zai)臨床(chuang)醫(yi)學得(de)以應用(yong)。



3. 鎳HAP復合鍍的工藝程序(xu)


  預浸蝕(硫酸10%,60℃,30min)→水洗(xi)(xi)→陰極活(huo)化(hua)→水洗(xi)(xi)→預鍍(du)鎳→水洗(xi)(xi)→復合鍍(du)。


①. 陰極活化工藝


  硫酸(98%)  650mL/L  、電壓  10V  


  水 350mL/L  、 時(shi)間  2min  、 溫度  室溫


②. 預鍍鎳工藝


  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. 復合鍍液組(zu)成及工(gong)藝條件(jian)


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(yi)參數對鍍層結(jie)合力(li)的(de)影響


  鍍(du)(du)液pH和溫(wen)度(du)(du)(du)分別對鍍(du)(du)層硬度(du)(du)(du)和厚度(du)(du)(du)的(de)影響(xiang)見圖4-17。硬度(du)(du)(du)和厚度(du)(du)(du)隨pH和溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)變(bian)化均(jun)(jun)具有(you)峰值。從實驗(yan)中(zhong)(zhong)還可見,過高(gao)的(de)pH時,鍍(du)(du)層光亮不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)。電(dian)流密度(du)(du)(du)(DK)的(de)影響(xiang)是Dk過高(gao)時,鍍(du)(du)層容易燒焦(jiao),過低,鍍(du)(du)層不(bu)(bu)夠光亮。選用(yong)一定的(de)速率攪拌(ban),并(bing)采用(yong)在鍍(du)(du)槽中(zhong)(zhong)加(jia)擋(dang)板,使HAP粒子在鍍(du)(du)液中(zhong)(zhong)均(jun)(jun)勻(yun)分散形成懸濁液,使粒子在鍍(du)(du)層中(zhong)(zhong)均(jun)(jun)勻(yun)分布。


圖 17.jpg



5. HAP粒子的含量對(dui)結合(he)力(li)及鍍層性能的影(ying)響


  在鍍液中依次(ci)加入20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L、90g/LHAP粒子,在不銹鋼上鍍出復合(he)(he)鍍層,采用銼刀(dao)法(fa)測(ce)試其性能(neng),得(de)出當HAP含量(liang)(liang)為40g/L時的(de)結(jie)合(he)(he)力(li)最(zui)好,顯(xian)微(wei)硬度為312.95.HAP含量(liang)(liang)過大,使鎳與(yu)基體的(de)結(jie)合(he)(he)力(li)下降。