本節介紹不銹鋼鍍鎳-HAP復合鍍層 。



1. HAP羥基磷灰石的生物活性


  羥基磷灰石(shi)是(shi)一種重要(yao)的生物活(huo)性(xing)材料,與(yu)骨骼、牙齒的無機(ji)成分極為(wei)相(xiang)似(si),具有良好的生物相(xiang)容性(xing),埋入人體后(hou)易(yi)與(yu)新生骨結合,所以HAP已廣泛應(ying)用于臨床醫學,作為(wei)人工骨骼、牙齒的替換材料。



2. HAP 粒(li)子(zi)與(yu)金屬鎳的共(gong)沉(chen)積


  HAP的(de)脆性(xing)(xing)大(da),易從情(qing)性(xing)(xing)材料上(shang)剝落而(er)嚴重影(ying)響質量。白曉(xiao)軍等人研究將HAP粒子與金屬鎳共(gong)匯積在(zai)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)基體上(shang),不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)含有鉻核較多的(de)穩(wen)定(ding)奧氏體元素鎳,耐蝕性(xing)(xing)好,具有高(gao)塑(su)性(xing)(xing),易加工成型,亦無毒,而(er)且其在(zai)醫(yi)療上(shang)已(yi)有廣泛(fan)應(ying)(ying)用(yong)。研究了采用(yong)有效的(de)預處理方法,將鎳- HAP復合鍍層與不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)牢固(gu)結合起來,使之(zhi)在(zai)臨(lin)床醫(yi)學得以應(ying)(ying)用(yong)。



3. 鎳HAP復合鍍的工(gong)藝程序


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


①. 陰(yin)極活化工藝(yi)


  硫(liu)酸(98%)  650mL/L  、電壓(ya)  10V  


  水 350mL/L  、 時間  2min  、 溫度  室(shi)溫


②. 預鍍鎳(nie)工藝(yi)


  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(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. 復合鍍工藝參數對(dui)鍍層結合力的影響


  鍍(du)(du)(du)液(ye)pH和溫(wen)度分(fen)別對鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)硬度和厚度的影(ying)響見(jian)圖(tu)4-17。硬度和厚度隨pH和溫(wen)度的變(bian)化均(jun)具(ju)有峰(feng)值。從實驗中(zhong)還可見(jian),過(guo)高(gao)的pH時(shi),鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)光(guang)亮不均(jun)勻。電流密度(DK)的影(ying)響是Dk過(guo)高(gao)時(shi),鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)容(rong)易燒焦,過(guo)低,鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)不夠光(guang)亮。選(xuan)用一定的速率(lv)攪(jiao)拌,并采用在鍍(du)(du)(du)槽中(zhong)加(jia)擋板(ban),使HAP粒子在鍍(du)(du)(du)液(ye)中(zhong)均(jun)勻分(fen)散形成懸濁液(ye),使粒子在鍍(du)(du)(du)層(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)均(jun)勻分(fen)布。


圖 17.jpg



5. HAP粒(li)子的(de)含量對(dui)結合力及鍍層性能的(de)影響


  在鍍液中依(yi)次加(jia)入20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L、90g/LHAP粒子,在不銹鋼上(shang)鍍出復合(he)(he)鍍層,采用銼刀(dao)法測試其性能,得(de)出當(dang)HAP含(han)量為40g/L時的(de)結合(he)(he)力(li)最好,顯微(wei)硬(ying)度(du)為312.95.HAP含(han)量過(guo)大,使鎳與基體的(de)結合(he)(he)力(li)下(xia)降(jiang)。