《多孔NiTi形状记忆合金的高温氧化和化学氧化表面改性》资料目录
第一章 绪论 10-22
1.1 引言 10
1.2 多孔NiTi 形状形状记忆合金的性能 10-14
1.2.1 形状记忆效应 10-11
1.2.2 生物相容性 11-12
1.2.3 生物力学性能 12-13
1.2.4 多孔NiTi 合金的腐蚀性能 13-14
1.3 多孔NiTi 合金的Ni 离子析出 14
1.4 多孔NiTi 形状记忆合金的医学应用前景 14-16
1.4.1 整形外科方面 15
1.4.2 缺损骨组织的修复和替代 15-16
1.4.3 骨关节的替换 16
1.4.4 其它医学应用 16
1.5 NiTi 合金的表面改性及其研究进展 16-20
1.5.1 致密NiTi 合金表面改性研究进展 16-19
1.5.2 多孔NiTi 合金表面改性研究 19-20
1.6 本论文的研究目的及研究内容 20-22
第二章 实验材料和方法 22-28
2.1 实验材料和实验设备 22
2.2 样品制备 22-25
2.2.1 高温氧化表面改性处理 22-23
2.2.2 低温化学氧化表面改性处理 23-24
2.2.3 低温化学氧化/高温氧化表面改性处理 24-25
2.3 分析测试方法 25-28
2.3.1 表面结构分析测试 25
2.3.2 表面形貌分析和成分测定 25
2.3.3 腐蚀性能分析 25-26
2.3.4 Ni 离子析出速度分析 26-27
2.3.5 动力学曲线分析 27-28
第三章 多孔NiTi 记忆合金高温氧化处理研究 28-36
3.1 不同高温氧化温度下多孔NiTi 形状记忆合金的表面形貌 28-30
3.2 不同高温氧化温度下多孔NiTi 形状记忆合金的表面结构 30-31
3.3 不同高温氧化温度下多孔NiTi 形状记忆合金的表面成份 31-33
3.4 不同高温氧化温度下多孔NiTi 形状记忆合金的耐蚀性能分析 33-35
3.5 本章小结 35-36
第四章 多孔NiTi 记忆合金低温化学氧化表面改性研究 36-52
4.1 HCl 浓度对低温化学氧化多孔NiTi 记忆合金表面影响 36-41
4.2 氧化时间对低温化学氧化多孔NiTi 记忆合金表面及腐蚀性能影响 41-45
4.3 低温化学氧化对多孔NiTi 合金表面结构的影响 45
4.4 低温化学氧化对多孔NiTi 记忆合金耐蚀性能的影响 45-48
4.5 多孔NiTi 记忆合金低温化学氧化膜的生长机理初步研究 48-51
4.6 本章小结 51-52
第五章 多孔NiTi 记忆合金低温化学氧化/高温处理复合表面改性研究 52-58
5.1 不同表面改性工艺对多孔NiTi 合金表面结构影响 52-55
5.1.1 高温处理温度对多孔NiTi 合金表面结构的影响 52-53
5.1.2 化学处理时间对多孔NiTi 合金表面结构的影响 53-54
5.1.3 HCl 浓度对多孔NiTi 合金表面结构的影响 54-55
5.2 低温化学氧化/高温处理多孔NiTi 合金耐蚀性分析 55-57
5.3 本章小结 57-58
结论与展望 58-60
研究工作总结 58-59
研究工作展望 59-60
参考文献 60-64
内容简介:研究结果表明,高温氧化温度升高时多孔NiTi记忆合金表面膜经历了由低结晶度Ti的过渡氧化物向锐钛矿型TiO2相的转变,同时膜层中Ni含量逐渐下降。但获得锐钛矿型TiO2相的同时,过高的氧化温度(>500 oC)导致了氧化膜内部出现因热应力而产生的微裂纹,并对基体/氧化层界面的结合强度造成不利影响。腐蚀性能的测试结果表明,与氧化层的相结构相比它的均匀、完整性是提高合金耐蚀能力的关键。经H2O2+HCl溶液体系化学氧化处理后多孔NiTi记忆合金表面生成了以Ti的非晶氧化物为主且相对贫镍的完整氧化层,因而多孔NiTi记忆合金的耐蚀能力明显提高,Ni离子释出速率大幅减小,这对改善合金的生物相容性十分有益。氧化动力学的初步研究表明,化学氧化过程中合金的质量变化即反应过程中的氧化和溶解反应的平衡受到HCl浓度和氧化时间的协同作用。研究还表明,经过化学氧化处理后的多孔NiTi记忆合金再进行后续高温氧化处理时,在较低温度下(400oC)其表面的非晶氧化物即转变为锐钛矿型TiO2相,虽然后续高温处理仍对氧化层原有的组织结构及基体/氧化层界面的结合强度产生影响,但所获得的锐钛矿型TiO2相将为后续沉积生物活性更高的羟基磷灰石层提供了可能。
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