本節介紹不銹鋼鍍鎳-HAP復合鍍層 。



1. HAP羥基(ji)磷(lin)灰石(shi)的生物活性


  羥基(ji)磷灰石是一(yi)種重要的生物(wu)活性(xing)材料,與骨(gu)骼(ge)、牙齒(chi)的無(wu)機成分(fen)極為相(xiang)似,具有良好(hao)的生物(wu)相(xiang)容性(xing),埋入人體(ti)后易與新生骨(gu)結合,所以(yi)HAP已廣(guang)泛應用于臨床(chuang)醫學,作為人工骨(gu)骼(ge)、牙齒(chi)的替換材料。



2. HAP 粒(li)子與金屬鎳(nie)的共沉積


  HAP的(de)脆性(xing)(xing)大,易(yi)從情性(xing)(xing)材料上(shang)剝落而(er)嚴(yan)重影響質量。白曉軍(jun)等人研究(jiu)將HAP粒(li)子與金屬鎳(nie)共匯積在不(bu)銹鋼基體上(shang),不(bu)銹鋼含有鉻核較多(duo)的(de)穩定(ding)奧氏體元素鎳(nie),耐蝕(shi)性(xing)(xing)好,具(ju)有高塑性(xing)(xing),易(yi)加工成型,亦無(wu)毒,而(er)且其在醫(yi)療上(shang)已有廣泛應用(yong)。研究(jiu)了采用(yong)有效的(de)預(yu)處理方法,將鎳(nie)- HAP復合(he)鍍層與不(bu)銹鋼牢固結合(he)起(qi)來,使之在臨(lin)床(chuang)醫(yi)學(xue)得以應用(yong)。



3. 鎳HAP復合鍍的工藝(yi)程序(xu)


  預浸(jin)蝕(硫酸(suan)10%,60℃,30min)→水(shui)洗(xi)→陰極(ji)活化→水(shui)洗(xi)→預鍍(du)(du)鎳→水(shui)洗(xi)→復合鍍(du)(du)。


①. 陰極活化(hua)工藝


  硫酸(suan)(98%)  650mL/L  、電壓  10V  


  水(shui) 350mL/L  、 時間(jian)  2min  、 溫(wen)度  室溫(wen)


②. 預(yu)鍍鎳工藝


  鹽(yan)酸(suan)(HCI)(37%)  120mL/L  、電流(liu)密度(DK)  16A/d㎡


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


③. 復合鍍液組成及工藝條件


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


氯化鎳(NiCl2·6H2O)  35g/L  、 pH  2.0


硼(peng)酸  40g/L  、溫度  (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)(du)工藝參數對鍍(du)(du)層結合力的(de)影響


  鍍液pH和溫(wen)度(du)(du)分別對鍍層(ceng)硬度(du)(du)和厚(hou)(hou)度(du)(du)的(de)影響見(jian)圖4-17。硬度(du)(du)和厚(hou)(hou)度(du)(du)隨(sui)pH和溫(wen)度(du)(du)的(de)變化均(jun)具有峰值。從實驗中(zhong)還可見(jian),過(guo)高(gao)的(de)pH時,鍍層(ceng)光(guang)(guang)亮(liang)不均(jun)勻(yun)。電(dian)流密度(du)(du)(DK)的(de)影響是Dk過(guo)高(gao)時,鍍層(ceng)容易燒焦(jiao),過(guo)低,鍍層(ceng)不夠光(guang)(guang)亮(liang)。選(xuan)用一定的(de)速率攪拌,并采用在(zai)鍍槽中(zhong)加擋板,使(shi)HAP粒子在(zai)鍍液中(zhong)均(jun)勻(yun)分散形成懸濁液,使(shi)粒子在(zai)鍍層(ceng)中(zhong)均(jun)勻(yun)分布(bu)。


圖 17.jpg



5. HAP粒子的含量對(dui)結合力及鍍層性(xing)能的影響


  在鍍液中(zhong)依(yi)次加入20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L、90g/LHAP粒子(zi),在不(bu)銹鋼上鍍出復合鍍層,采(cai)用銼刀(dao)法測(ce)試其(qi)性能,得出當(dang)HAP含量為40g/L時(shi)的結合力(li)最好,顯(xian)微(wei)硬度(du)為312.95.HAP含量過大,使鎳與(yu)基體的結合力(li)下降(jiang)。