基于粉體脈沖微輸送的Ti/HA功能梯度結(jié)構(gòu)牙根植入材料制備方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-01 13:59
功能梯度材料是指一類(lèi)在結(jié)構(gòu)和組成要素上連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)變化,其性能相應(yīng)于結(jié)構(gòu)與組成變化而漸變的非均質(zhì)復(fù)合材料。作為一種新興的生物功能梯度材料,具有功能梯度結(jié)構(gòu)的牙根植入材料能夠?qū)⒉牧系臋C(jī)械性能和生物性能有機(jī)地結(jié)合在一起,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注。目前,探索具有功能梯度結(jié)構(gòu)的牙根植入材料制備新方法及其性能優(yōu)化成為研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文基于粉體脈沖微輸送技術(shù)提出了一種新的功能梯度結(jié)構(gòu)牙根植入材料的制備方法,取得成果如下:(1)研究了粉體脈沖微輸送驅(qū)動(dòng)機(jī)理,利用PFC3D軟件對(duì)粉體的脈沖微輸送過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。(2)完成了核心器件玻璃微噴嘴的制作,設(shè)計(jì)了功能梯度材料按需輸送成型系統(tǒng)并進(jìn)行了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究,通過(guò)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)確定了系統(tǒng)參量對(duì)粉體輸送效果的影響規(guī)律。(3)利用ANSYS10.0軟件對(duì)Ti/HA功能梯度結(jié)構(gòu)的牙根植入材料的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì);完成了牙根植入材料的按需輸送成型過(guò)程,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合冷壓壓制、熱壓燒結(jié)等工藝,制備了功能梯度結(jié)構(gòu)的Ti/HA牙根植入材料。(4)進(jìn)行了牙根植入材料的微觀組織結(jié)構(gòu)、致密度、力學(xué)性能與物相等材料性能評(píng)價(jià),驗(yàn)證了利用粉體脈沖微輸送技術(shù)制備功能梯度材料的...
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 功能梯度材料概述
1.2 功能梯度材料應(yīng)用及生物功能梯度材料概述
1.2.1 功能梯度材料的應(yīng)用概述
1.2.2 生物功能梯度材料概述
1.3 功能梯度材料制備的研究現(xiàn)狀
1.4 粉體微輸送技術(shù)研究現(xiàn)狀及其在功能梯度材料制備中的應(yīng)用
1.4.1 粉體微輸送技術(shù)的分類(lèi)及概況
1.4.2 粉體微輸送技術(shù)在功能梯度材料制備中的應(yīng)用研究
1.5 論文的選題意義與研究?jī)?nèi)容
1.5.1 論文選題的意義與來(lái)源
1.5.2 論文研究?jī)?nèi)容
2 粉體脈沖微輸送過(guò)程驅(qū)動(dòng)機(jī)理及PFC3D數(shù)值模擬分析
2.1 粉體脈沖微輸送驅(qū)動(dòng)機(jī)理
2.1.1 壓電作動(dòng)器特性分析
2.1.2 粉體的脈沖驅(qū)動(dòng)-控制
2.1.3 粉體輸送流量控制
3D數(shù)值模擬分析"> 2.2 粉體脈沖輸送過(guò)程的三維顆粒流PFC3D數(shù)值模擬分析
3D簡(jiǎn)介"> 2.2.1 PFC3D簡(jiǎn)介
3D數(shù)值分析理論"> 2.2.2 PFC3D數(shù)值分析理論
3D的接觸模型"> 2.2.3 PFC3D的接觸模型
2.2.4 機(jī)械阻尼
2.2.5 時(shí)步分析
2.2.6 荷載作用與循環(huán)計(jì)算
3D數(shù)值模擬分析基本流程"> 2.2.7 PFC3D數(shù)值模擬分析基本流程
3D數(shù)值模擬"> 2.2.8 粉體脈沖微輸送過(guò)程的PFC3D數(shù)值模擬
2.3 本章小結(jié)
3 功能梯度材料按需輸送成型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究
3.1 粉體脈沖微輸送玻璃微噴嘴制作
3.1.1 微噴嘴的材料選擇
3.1.2 玻璃微噴嘴的成型原理
3.1.3 玻璃微噴嘴的制作工藝
3.1.4 微噴嘴工作原理
3.2 功能梯度材料按需輸送成型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.2.1 多路粉體輸送模塊
3.2.2 三維工作臺(tái)與混合微噴嘴協(xié)調(diào)控制模塊
3.2.3 預(yù)制型模
3.3 功能梯度材料按需輸送成型基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究
3.3.1 驅(qū)動(dòng)電壓幅值U對(duì)粉體輸送率Q的影響
3.3.2 驅(qū)動(dòng)頻率f對(duì)粉體輸送率Q的影響
3.3.3 驅(qū)動(dòng)電壓幅值U對(duì)粉體輸送線寬L的影響
3.4 本章小結(jié)
4 功能梯度材料成分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制備實(shí)驗(yàn)及其性能評(píng)價(jià)
4.1 功能梯度材料成分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
4.1.1 原料
4.1.2 數(shù)值模擬
4.1.3 設(shè)計(jì)結(jié)果
4.2 Ti/HA功能梯度結(jié)構(gòu)的牙根植入材料的制備
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料選擇
4.2.2 Ti/HA功能梯度結(jié)構(gòu)的牙根植入材料的制備實(shí)驗(yàn)
4.3 Ti/HA功能梯度結(jié)構(gòu)的牙根植入材料的材料性能評(píng)價(jià)
4.3.1 微觀組織結(jié)構(gòu)檢測(cè)分析
4.3.2 致密度測(cè)定
4.3.3 力學(xué)性能檢測(cè)分析
4.3.4 物相分析
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粉末冶金技術(shù)制備功能梯度材料研究進(jìn)展[J]. 崔海龍,趙忠民,張龍. 粉末冶金技術(shù). 2013(04)
[2]三維打印制備鈦/羥基磷灰石復(fù)合體及功能梯度材料[J]. 錢(qián)超,樊英姿,孫健. 中國(guó)組織工程研究. 2013(29)
[3]功能梯度材料制備方法的研究現(xiàn)狀[J]. 張勇. 熱加工工藝. 2012(18)
[4]功能梯度材料制備工藝及研究進(jìn)展[J]. 劉華煒,劉學(xué)武,張廣文. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2012(04)
[5]金屬微粉體脈沖輸送的微特性實(shí)驗(yàn)[J]. 侯麗雅,王振琪,章維一,楊眉,林峰. 光學(xué)精密工程. 2011(05)
[6]功能梯度材料的制備與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 卜恒勇,趙誠(chéng),盧晨. 材料導(dǎo)報(bào). 2009(23)
[7]功能梯度材料的制備方法與性能評(píng)價(jià)[J]. 續(xù)晶華,耿浩然,田憲法,孫佳偉. 熱加工工藝. 2009(18)
[8]功能梯度材料激光快速成形同軸送粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 田鳳杰,韓輝. 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(06)
[9]功能梯度材料的制備、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 徐娜,李晨希,李榮德,尹紅霞. 材料保護(hù). 2008(05)
[10]玻璃成形數(shù)值模擬技術(shù)研究概述[J]. 耿鐵,李德群,周華民,邵玉杰. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2006(04)
博士論文
[1]微流體脈沖驅(qū)動(dòng)—控制基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 耿鑫.南京理工大學(xué) 2011
[2]新型生物復(fù)合材料—HA/ZrO2梯度復(fù)合材料的制備及生物相容性研究[D]. 全仁夫.浙江大學(xué) 2006
[3]HA/316L不銹鋼生物功能梯度材料研究[D]. 鄒儉鵬.中南大學(xué) 2005
碩士論文
[1]SiCp/Cu梯度復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 李春月.陜西理工學(xué)院 2010
本文編號(hào):3057583
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 功能梯度材料概述
1.2 功能梯度材料應(yīng)用及生物功能梯度材料概述
1.2.1 功能梯度材料的應(yīng)用概述
1.2.2 生物功能梯度材料概述
1.3 功能梯度材料制備的研究現(xiàn)狀
1.4 粉體微輸送技術(shù)研究現(xiàn)狀及其在功能梯度材料制備中的應(yīng)用
1.4.1 粉體微輸送技術(shù)的分類(lèi)及概況
1.4.2 粉體微輸送技術(shù)在功能梯度材料制備中的應(yīng)用研究
1.5 論文的選題意義與研究?jī)?nèi)容
1.5.1 論文選題的意義與來(lái)源
1.5.2 論文研究?jī)?nèi)容
2 粉體脈沖微輸送過(guò)程驅(qū)動(dòng)機(jī)理及PFC3D數(shù)值模擬分析
2.1 粉體脈沖微輸送驅(qū)動(dòng)機(jī)理
2.1.1 壓電作動(dòng)器特性分析
2.1.2 粉體的脈沖驅(qū)動(dòng)-控制
2.1.3 粉體輸送流量控制
3D數(shù)值模擬分析"> 2.2 粉體脈沖輸送過(guò)程的三維顆粒流PFC3D數(shù)值模擬分析
3D簡(jiǎn)介"> 2.2.1 PFC3D簡(jiǎn)介
3D數(shù)值分析理論"> 2.2.2 PFC3D數(shù)值分析理論
3D的接觸模型"> 2.2.3 PFC3D的接觸模型
2.2.4 機(jī)械阻尼
2.2.5 時(shí)步分析
2.2.6 荷載作用與循環(huán)計(jì)算
3D數(shù)值模擬分析基本流程"> 2.2.7 PFC3D數(shù)值模擬分析基本流程
3D數(shù)值模擬"> 2.2.8 粉體脈沖微輸送過(guò)程的PFC3D數(shù)值模擬
2.3 本章小結(jié)
3 功能梯度材料按需輸送成型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究
3.1 粉體脈沖微輸送玻璃微噴嘴制作
3.1.1 微噴嘴的材料選擇
3.1.2 玻璃微噴嘴的成型原理
3.1.3 玻璃微噴嘴的制作工藝
3.1.4 微噴嘴工作原理
3.2 功能梯度材料按需輸送成型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.2.1 多路粉體輸送模塊
3.2.2 三維工作臺(tái)與混合微噴嘴協(xié)調(diào)控制模塊
3.2.3 預(yù)制型模
3.3 功能梯度材料按需輸送成型基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究
3.3.1 驅(qū)動(dòng)電壓幅值U對(duì)粉體輸送率Q的影響
3.3.2 驅(qū)動(dòng)頻率f對(duì)粉體輸送率Q的影響
3.3.3 驅(qū)動(dòng)電壓幅值U對(duì)粉體輸送線寬L的影響
3.4 本章小結(jié)
4 功能梯度材料成分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制備實(shí)驗(yàn)及其性能評(píng)價(jià)
4.1 功能梯度材料成分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
4.1.1 原料
4.1.2 數(shù)值模擬
4.1.3 設(shè)計(jì)結(jié)果
4.2 Ti/HA功能梯度結(jié)構(gòu)的牙根植入材料的制備
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料選擇
4.2.2 Ti/HA功能梯度結(jié)構(gòu)的牙根植入材料的制備實(shí)驗(yàn)
4.3 Ti/HA功能梯度結(jié)構(gòu)的牙根植入材料的材料性能評(píng)價(jià)
4.3.1 微觀組織結(jié)構(gòu)檢測(cè)分析
4.3.2 致密度測(cè)定
4.3.3 力學(xué)性能檢測(cè)分析
4.3.4 物相分析
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粉末冶金技術(shù)制備功能梯度材料研究進(jìn)展[J]. 崔海龍,趙忠民,張龍. 粉末冶金技術(shù). 2013(04)
[2]三維打印制備鈦/羥基磷灰石復(fù)合體及功能梯度材料[J]. 錢(qián)超,樊英姿,孫健. 中國(guó)組織工程研究. 2013(29)
[3]功能梯度材料制備方法的研究現(xiàn)狀[J]. 張勇. 熱加工工藝. 2012(18)
[4]功能梯度材料制備工藝及研究進(jìn)展[J]. 劉華煒,劉學(xué)武,張廣文. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2012(04)
[5]金屬微粉體脈沖輸送的微特性實(shí)驗(yàn)[J]. 侯麗雅,王振琪,章維一,楊眉,林峰. 光學(xué)精密工程. 2011(05)
[6]功能梯度材料的制備與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 卜恒勇,趙誠(chéng),盧晨. 材料導(dǎo)報(bào). 2009(23)
[7]功能梯度材料的制備方法與性能評(píng)價(jià)[J]. 續(xù)晶華,耿浩然,田憲法,孫佳偉. 熱加工工藝. 2009(18)
[8]功能梯度材料激光快速成形同軸送粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 田鳳杰,韓輝. 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(06)
[9]功能梯度材料的制備、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 徐娜,李晨希,李榮德,尹紅霞. 材料保護(hù). 2008(05)
[10]玻璃成形數(shù)值模擬技術(shù)研究概述[J]. 耿鐵,李德群,周華民,邵玉杰. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2006(04)
博士論文
[1]微流體脈沖驅(qū)動(dòng)—控制基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究[D]. 耿鑫.南京理工大學(xué) 2011
[2]新型生物復(fù)合材料—HA/ZrO2梯度復(fù)合材料的制備及生物相容性研究[D]. 全仁夫.浙江大學(xué) 2006
[3]HA/316L不銹鋼生物功能梯度材料研究[D]. 鄒儉鵬.中南大學(xué) 2005
碩士論文
[1]SiCp/Cu梯度復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 李春月.陜西理工學(xué)院 2010
本文編號(hào):3057583
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