本節介紹不銹鋼鍍鎳-HAP復合鍍層 。
1. HAP羥基磷灰石的(de)生(sheng)物活(huo)性
羥基磷灰石是一種重要(yao)的生(sheng)物(wu)(wu)活性材(cai)料,與(yu)骨(gu)骼、牙(ya)齒(chi)的無機(ji)成分(fen)極為(wei)相(xiang)似,具有良好(hao)的生(sheng)物(wu)(wu)相(xiang)容性,埋入人體后易與(yu)新生(sheng)骨(gu)結合,所(suo)以HAP已廣泛應用(yong)于臨床醫學,作為(wei)人工骨(gu)骼、牙(ya)齒(chi)的替換材(cai)料。
2. HAP 粒(li)子(zi)與金(jin)屬鎳的(de)共(gong)沉積(ji)
HAP的脆性(xing)大,易(yi)從情性(xing)材料上(shang)剝落(luo)而(er)嚴重影響質量。白(bai)曉軍等人研究將HAP粒子與金屬鎳共匯積在不銹(xiu)鋼(gang)基體(ti)上(shang),不銹(xiu)鋼(gang)含有(you)鉻核較多的穩定奧(ao)氏體(ti)元(yuan)素鎳,耐蝕(shi)性(xing)好,具(ju)有(you)高(gao)塑性(xing),易(yi)加工成型,亦無毒(du),而(er)且其(qi)在醫(yi)療上(shang)已有(you)廣泛應用(yong)(yong)。研究了(le)采(cai)用(yong)(yong)有(you)效的預(yu)處理方法,將鎳- HAP復合鍍(du)層(ceng)與不銹(xiu)鋼(gang)牢(lao)固結合起來,使之在臨床醫(yi)學得以應用(yong)(yong)。
3. 鎳(nie)HAP復合(he)鍍的工藝程序(xu)
預浸蝕(硫酸10%,60℃,30min)→水洗(xi)→陰(yin)極活化→水洗(xi)→預鍍鎳→水洗(xi)→復合鍍。
①. 陰(yin)極(ji)活化工藝(yi)
硫酸(98%) 650mL/L 、電壓 10V
水(shui) 350mL/L 、 時(shi)間 2min 、 溫度 室(shi)溫
②. 預鍍鎳(nie)工藝
鹽酸(HCI)(37%) 120mL/L 、電流密(mi)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(he)鍍工藝參(can)數對(dui)鍍層結合(he)力的影響
鍍(du)液(ye)(ye)pH和(he)溫(wen)度(du)(du)分別對鍍(du)層(ceng)硬度(du)(du)和(he)厚(hou)(hou)度(du)(du)的(de)影響(xiang)見圖(tu)4-17。硬度(du)(du)和(he)厚(hou)(hou)度(du)(du)隨pH和(he)溫(wen)度(du)(du)的(de)變(bian)化均具有峰值(zhi)。從實驗中(zhong)還可見,過(guo)高的(de)pH時,鍍(du)層(ceng)光亮(liang)(liang)不均勻。電流密(mi)度(du)(du)(DK)的(de)影響(xiang)是Dk過(guo)高時,鍍(du)層(ceng)容易燒焦,過(guo)低,鍍(du)層(ceng)不夠光亮(liang)(liang)。選用(yong)一(yi)定的(de)速率攪拌,并采用(yong)在鍍(du)槽中(zhong)加擋(dang)板,使(shi)HAP粒子在鍍(du)液(ye)(ye)中(zhong)均勻分散形成懸(xuan)濁液(ye)(ye),使(shi)粒子在鍍(du)層(ceng)中(zhong)均勻分布。
5. HAP粒子的(de)含量對結合(he)力及(ji)鍍層(ceng)性能的(de)影響
在(zai)鍍(du)液(ye)中依(yi)次(ci)加入(ru)20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L、90g/LHAP粒子,在(zai)不(bu)銹鋼上鍍(du)出復合(he)鍍(du)層,采用(yong)銼刀法測試其性(xing)能(neng),得出當(dang)HAP含量為40g/L時的結合(he)力最(zui)好,顯微硬(ying)度為312.95.HAP含量過(guo)大,使鎳與基體(ti)的結合(he)力下降。