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Ti-6Al-4V合金基体等离子喷涂生物活性羟基磷灰涂层的研究进展

0引言生物活性材料的概念是由Hench提出的,是一类能在材料界面上诱发出特殊生物反应的材料[1]。生物材料有很好生物相容性,植入人体可以和人体肌肉组织牢固的结合。现在使用最多的承力部位硬组织替换的生物医用金属是钛合金(Ti-6Al-4V),然而钛合金没有生物活性,和人体的相容性较差。羟基磷灰石(hydroxyapatite,简称HA)是一种生物活性材料,其分子式为Ca10(PO4)6(OH)2,有很好的生物活性和生物相容性。但是HA是一种脆性材料,不能作为承重的构件。在钛合金表面制备生物活性HA涂层,这样既利用了钛合金良好的力学性能又可以充分发挥HA良好的生物活性,另外HA涂层可以防止有害金属离子在体液中的释放,改进钛合金表面性能。在钛合金表面制备HA涂层的方法很多,常见的有:溶胶-凝胶法,电泳沉积法,烧结法,等离子喷涂法,放电等离子烧结法,磁控溅射法,激光熔覆法,高速火焰喷涂等[2~5]。等离子喷涂法形成涂层速度快,很高的加热...  (本文共3页) 阅读全文>>

《北京工业大学学报》2006年08期
北京工业大学学报

基于回归法的钛合金(Ti-6Al-4V)插铣铣削力建模分析

由于钦合金的强度高、猫性大,容易在切削区产生和积聚热量,加之导热性差,在大切除量的铣削时,有引起燃烧的危险.因此,铣削钦合金零件不能选择高切削速度.即使切削速度保持不变,通过提高金属去除率的方法仍能提高零件加工速度.选用插铣进行零件粗加工能显著提高金属去除率.插铣法(plunge milling)又称为z轴铣削法,可应用于各种加工环境,是一种极具发展前途的加工技术.目前,国内外学者对铣削和钦合金铣削动力学研究比较多【‘一3].本文具体应用LabVIEW软件建立的铣削力测试分析系统,并对所得到的数据进行分析,研究其变化规律.本文在实验的基础上建立了Ti一6用一4V插铣铣削力的数学模型. 1墓于Labview的铁削力数据系统测试系统如图1所示,包括信号源、前处理部分、硬件采集系统和软件采集系统4个部分.针对铣削力的测试需求,基于LabVIEW虚拟软件建立了四通道数据采集系统.测试系统前面板如图2所示,包括s个模块:1)wavefor...  (本文共4页) 阅读全文>>

《兵器材料科学与工程》2017年04期
兵器材料科学与工程

Ti-6Al-4V锻件与粉末冶金材料切削力研究

钛合金材料具有较高的强度、较低的密度、良好的生物相容性、优越的抗腐蚀性等物理力学性能,广泛地应用于生物医学、航空航天、军工等领域。然而钛合金材料的弹性模量低、热导率小、化学活性高等缺点导致切削过程中产生了变形系数小、切削温度高、黏结磨损和剥离磨损等切削现象,致使钛合金成为典型的难切削加工材料,增加钛合金零件的生产成本,降低了生产效率。粉末冶金作为一种近净成形技术,所生产的零件仅需要很少的切削加工,甚至不需要加工就可应用到机械领域,能降低钛合金零件的生产成本,提高生产效率,因此,有必要研究粉末冶金材料的切削加工性能。切削力作为切削过程中重要的性能参数之一[1],受到剪切面的形成[2]、刀具前刀面的积屑瘤[3]、切屑的形成[4]等切削现象的影响,同时,切削力的大小决定了切削过程所消耗的功率和产生的切削热,从而能够在很大程度上影响刀具的磨损机理和刀具的寿命[1]。因此,研究切削力对探索切削过程中各种切削现象具有十分重要的指导意义。作者...  (本文共5页) 阅读全文>>

《材料热处理学报》2017年10期
材料热处理学报

表面纳米化预处理对Ti-6Al-4V合金渗硼的影响

钛合金因具有密度低,比强度高、比刚度强,抗腐蚀性能、高温力学性能、抗疲劳和蠕变性能好等诸多优良性能,已被广泛应用于飞行器制造、石油化工储运、医学植入体和厨房用具等领域[1-3]。在钛合金中,Ti-6Al-4V合金用途最为广泛,超过了钛合金用量总量的50%。此合金具有良好的力学性能和工艺性能(包括热变形性、焊接性、切削加工性和抗蚀性)。但因其硬度低,耐磨性能较差,尤其是粘着磨损较严重,因此限制其在摩擦磨损等相关行业中的应用[4-6]。为改善上述情况,在工程应用中常采用渗硼化学热处理,钛合金表面渗硼可有效提高耐摩擦磨损性能、抗腐蚀性能和抗高温氧化性能等。渗硼方法有多种,如固体粉末法[5-6]、等离子辅助法[7]、流化床法[8-9]、激光合金化法[10-11]等。其中固体粉末法因具有工艺简单,成本低、可控度高等优势得到较多的应用。Ti-6Al-4V合金表面渗硼层一般为Ti B2+Ti B双层结构,但渗硼过程缓慢,一般需要较高的温度和较...  (本文共7页) 阅读全文>>

《稀有金属材料与工程》2015年05期
稀有金属材料与工程

Ti-6Al-4V中温应力松弛行为建模及模拟研究(英文)

Ti-6Al-4V is an important light-weight and high-strengththan in the widmanstatten structure at 473 K,but easier at 673material,which has been used in aerospace industry widelyand 873 K.In the processes,the curves of plastic strain rateand holds over half of all shares of titanium alloys family[1].and stress had the same shape for different structures.Elmer etBut the formability of Ti-6Al-4V is so poor that it require...  (本文共6页) 阅读全文>>

《稀有金属材料与工程》2014年02期
稀有金属材料与工程

氢对Ti-6Al-4V合金扩散连接行为与机理的影响(英文)

SPF/DB(superplasitic forming/diffusion bonding)isnear-net shaping and bonding technology,which promotes theconcept of the integrated metallic structure in aerospace in-dustry and breaks through the traditional method of sheetmetal forming.However,due to the high melting point of tita-nium,its diffusion bonding temperature is higher than 860°C,which requires high temperature resistance die materials andincreases manuf...  (本文共5页) 阅读全文>>