本節介紹不銹鋼鍍鎳-HAP復合鍍層 。



1. HAP羥基磷(lin)灰(hui)石的(de)生物(wu)活(huo)性


  羥基磷(lin)灰(hui)石是一種重要(yao)的(de)生物活性材(cai)料(liao),與骨骼(ge)(ge)、牙齒(chi)的(de)無機成分極(ji)為相似(si),具有良好的(de)生物相容性,埋入人(ren)體后易與新生骨結合(he),所(suo)以HAP已廣泛應用(yong)于臨床(chuang)醫學,作為人(ren)工(gong)骨骼(ge)(ge)、牙齒(chi)的(de)替換材(cai)料(liao)。



2. HAP 粒子(zi)與金屬鎳的共沉積


  HAP的(de)脆(cui)性(xing)大,易(yi)從情性(xing)材(cai)料上(shang)(shang)剝落而(er)嚴重(zhong)影響質(zhi)量(liang)。白曉(xiao)軍等人(ren)研究(jiu)將HAP粒子與金(jin)屬鎳(nie)共匯積在不銹鋼基體上(shang)(shang),不銹鋼含有(you)(you)(you)鉻核較多的(de)穩定奧氏體元素鎳(nie),耐蝕(shi)性(xing)好(hao),具有(you)(you)(you)高塑性(xing),易(yi)加工(gong)成型,亦無毒,而(er)且其(qi)在醫(yi)療上(shang)(shang)已(yi)有(you)(you)(you)廣泛應(ying)用(yong)。研究(jiu)了采用(yong)有(you)(you)(you)效的(de)預處理方法,將鎳(nie)- HAP復合鍍(du)層(ceng)與不銹鋼牢固(gu)結合起來(lai),使(shi)之在臨(lin)床醫(yi)學得以應(ying)用(yong)。



3. 鎳HAP復合鍍的工藝程序(xu)


  預浸蝕(硫(liu)酸10%,60℃,30min)→水洗→陰極活化(hua)→水洗→預鍍鎳→水洗→復合鍍。


①. 陰(yin)極(ji)活(huo)化工(gong)藝


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


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


②. 預鍍鎳工藝(yi)


  鹽(yan)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(du)液組成及(ji)工(gong)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. 復合鍍(du)工藝參(can)數對鍍(du)層(ceng)結(jie)合力(li)的影響


  鍍液(ye)pH和(he)溫(wen)度(du)(du)分別對鍍層(ceng)硬度(du)(du)和(he)厚度(du)(du)的(de)影響見圖4-17。硬度(du)(du)和(he)厚度(du)(du)隨pH和(he)溫(wen)度(du)(du)的(de)變化均(jun)(jun)具有峰值(zhi)。從實驗中還可見,過(guo)高(gao)的(de)pH時,鍍層(ceng)光亮不均(jun)(jun)勻。電流密度(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(gou)光亮。選用一定的(de)速率(lv)攪拌,并采用在鍍槽中加擋板,使HAP粒子在鍍液(ye)中均(jun)(jun)勻分散形成懸(xuan)濁液(ye),使粒子在鍍層(ceng)中均(jun)(jun)勻分布。


圖 17.jpg



5. HAP粒子(zi)的含量對結合力及(ji)鍍層性能的影響(xiang)


  在(zai)鍍(du)(du)液(ye)中依(yi)次(ci)加入20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L、90g/LHAP粒(li)子,在(zai)不銹鋼上鍍(du)(du)出復合鍍(du)(du)層(ceng),采用銼刀法測試其(qi)性(xing)能(neng),得出當HAP含量(liang)為(wei)40g/L時的結(jie)合力(li)最(zui)好,顯微硬(ying)度為(wei)312.95.HAP含量(liang)過大,使鎳與基體的結(jie)合力(li)下降(jiang)。