收藏本站
《昆明理工大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

氢化钛粉制备多孔钛工艺研究

黄光明  
【摘要】:钛及其合金具有良好的生物相容性、耐腐蚀性和力学性能,在生物医学方面应用取得了很大的成功,并成为医用金属植入优选材料。结合人骨具有多孔的特征,采用多孔结构的钛及合金作为植入材料,不仅可降低弹性模量等而提高生物相容性,还可有利于组织长入、营养运输,从而提高植入材料的生物活性。 粉末冶金法具有工艺简单、原料利用率高、成本低等优点,目前所用原料大多为钛粉,以钛粉为原料,具有成本较高、氧等杂质含量高的不足。氢化钛粉在300℃下较稳定,不易与氧反应,根据钛粉与氢化钛粉的特征,本文以氢化钛粉为基体金属原料、碳酸氢铵为造孔剂,采用冷等静压成形-烧结工艺制备出孔隙结构可控的多孔钛,主要研究了制备多孔钛的工艺条件对其形成及孔隙特征的影响、不同工艺条件对多孔钛性能的影响,确定了制备多孔钛的适宜工艺参数。 试验结果表明,成形压力和烧结温度及造孔剂的加入量是影响孔结构的主要因素,因此成形、烧结是制备多孔结构的关键。当成形压力为60、80、100、120、140MPa时,多孔钛的孔隙率分别为20.6%、19.1%、17.4%、16.9%、16.6%;且随着压力增大,相应的线收缩率减小。烧结温度对多孔钛的物理性能有重要影响,当烧结温度升高时,烧结体线收缩率增大,孔的形状由不规则形状逐渐变为较规则形状,且得出在100MPa下950℃烧结5h的孔隙结构最好。为了增加孔隙率及孔径,添加造孔剂用量为0%、10%、20%、30%时,多孔钛孔隙率分别为17.4%、32.4%、44.6%及50.5%,平均孔径明显增大,孔径介于10-300gm之间。 在压缩试验中,试样的应力-应变曲线表现为三个阶段变形特征(弹性变形、塑性变形、破坏断裂)。制备工艺条件对力学性能与吸能性能有很大影响,尤其是造孔剂添加的影响最大,造孔剂用量为0%、10%、20%、30%的多孔钛屈服强度分别为338.9、208.1、93.4、72.9Mpa,对应的弹性模量分别为12.95、6.48、4.45、3.01GPa。力学基本能满足负载植入体的要求。能量吸收能力及吸收效率随工艺参数变化而变化,造孔剂的影响最大,造孔剂含量越高,能量吸收能力越差。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB383.4

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 欧阳鸿武,何世文,韦嘉,刘咏;装粉方式对钛粉压制成形影响的数值模拟[J];中国有色金属学报;2004年08期
2 吴全兴;住友钛公司研发钛多孔薄板[J];钛工业进展;2003年02期
3 李有观;生产高纯度钛粉的新工艺[J];世界有色金属;2004年08期
4 张建勋;钛粉的制取[J];稀有金属;1986年03期
5 窦健敏;用于高性能构件的钛粉冶技术[J];稀有金属;1990年04期
6 侯德祥;日本用氢化脱氢法生产低氧钛粉技术[J];有色矿冶;1997年02期
7 吴全兴;球形钛粉烧结过滤器的开发[J];稀有金属快报;2003年11期
8 孙世杰;先进国防项目研究机构资助国际钛粉有限公司开发海军用低氧含量钛合金的生产技术[J];粉末冶金工业;2005年01期
9 张清;钛工业50年安全回顾[J];钛工业进展;2001年03期
10 王庆东;防火板装饰原纸——钛粉纸试制体会[J];湖南造纸;2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张秀芝;王福会;严川伟;杜元龙;;含钛粉环氧煤焦沥青涂层保护性的评价[A];2004年腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文集[C];2004年
2 闫志巧;陈峰;蔡一湘;;润滑剂含量对钛粉高速压制性能的影响[A];2009全国粉末冶金学术会议论文集[C];2009年
3 宋建勋;徐宝强;杨斌;林大志;郁青春;;金属钙热还原二氧化钛制取金属钛粉的实验研究(英文)[A];真空技术与表面工程——第九届真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2009年
4 李伯琼;陆兴;侯健;滕颖丽;;烧结多孔钛的显微组织和孔隙特征[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(5)[C];2007年
5 李艳;郭志猛;郝俊杰;任淑彬;;凝胶注模成型制备医用多孔钛植入材料及其性能[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(5)[C];2007年
6 项舟;梁凯路;;HA—多孔钛联合经TGF—β1增强的自体骨膜修复兔膝关节骨软骨缺损的实验研究[A];第六届西部骨科论坛暨贵州省骨科年会论文汇编[C];2010年
7 魏强;崔振铎;杨贤金;乔治;;粉末冶金法制备多孔金属钛免疫隔离材料[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(5)[C];2007年
8 苏冰;王成焘;周健;马文锁;;羟基磷灰石/多孔钛复合植入体-骨界面FE-SEM分析[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(5)[C];2007年
9 杨涵崧;李慕勤;吕迎;;真空烧结法制备生物多孔钛的研究[A];第十二届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2008年
10 洪艳;沈化森;王兆林;曲涛;;低成本钛粉生产工艺[A];第十届全国青年材料科学技术研讨会论文集(C辑)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 李艳;陕西邦圳钛业公司钛粉热销欧美[N];陕西日报;2001年
2 陈凯星 徐宜军;纳米钛粉成功产业化[N];中国化工报;2000年
3 陈凯星 徐宜军;“纳米钛粉”产业化在哈尔滨首获成功[N];中华建筑报;2000年
4 记者 陈凯星 徐宜军;涂料沾了纳米的光[N];新华每日电讯;2000年
5 苏鸿英;异彩纷呈的钛业技术创新[N];中国有色金属报;2005年
6 吴海瀛;美开发钛粉加工新技术[N];中国有色金属报;2006年
7 石发清;阿姆斯特郎技术得到完善[N];中国有色金属报;2005年
8 杨遇春;降低钛材成本的途径有哪些[N];科技日报;2003年
9 石华康 岳海通;凯美特公司国际称雄[N];衡水日报;2007年
10 本报记者 裴兴斌;中国钛谷 又一战将助力加盟[N];宝鸡日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈跃军;三维分级多孔钛植入体的制备及性能研究[D];西南交通大学;2009年
2 范兴平;生物活性梯度多孔钛的制备及生物学评价[D];西南交通大学;2012年
3 牛文娟;多孔钛及其合金的制备及性能研究[D];重庆大学;2010年
4 翁晓军;多孔钛铌合金表征及生物相容性的实验研究[D];中南大学;2012年
5 李众利;复合BMP三维连通多孔钛在人工假体表面修饰中的应用[D];中国人民解放军军医进修学院;2006年
6 邹鹑鸣;钛丝烧结制备医用多孔钛及其表面Si-HA生物活化[D];哈尔滨工业大学;2008年
7 李伯琼;多孔钛的微观结构与性能研究[D];大连交通大学;2011年
8 张扬;以微结构可控钽涂层多孔钛合金支架为载体构建组织工程人工椎体的生物学研究[D];第四军医大学;2012年
9 李毓轩;多孔Ti-24Nb-4Zr合金孔隙特征及性能的研究[D];天津大学;2011年
10 王月勤;低模量多孔Ti-Mg系生物复合材料的制备与性能研究[D];南京航空航天大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄光明;氢化钛粉制备多孔钛工艺研究[D];昆明理工大学;2011年
2 陈睿博;多孔钛的粉末烧结制备与性能研究[D];沈阳理工大学;2011年
3 刘秀明;粉末冶金法制备生物医用多孔钛及性能研究[D];大连理工大学;2012年
4 狄玉丽;梯度多孔钛和稀土LaF_3增强多孔钛的制备与性能评价[D];西南交通大学;2012年
5 胡紫英;溶胶-凝胶法在多孔钛表面制备羟基磷灰石涂层[D];湖南大学;2009年
6 许鉴;骨形态发生蛋白复合多孔钛铌合金试件的实验研究[D];中南大学;2012年
7 张思慧;载TGF-β_1微球涂层多孔钛对成骨细胞功能的影响[D];中南大学;2010年
8 翟阳;纳米钛粉制备与改性及其对环氧涂层性能影响[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 曲杰;溶胶—凝胶浸提法与脉冲电化学沉积法在多孔钛表面制备Ag/HA复合涂层[D];西南交通大学;2011年
10 万贺利;钙热还原TiO_2法制备金属钛粉的实验研究[D];昆明理工大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026