本文以制備和研究新型生物醫(yī)用金屬/陶瓷復(fù)合材料為目標(biāo),結(jié)合新一代β型鈦合金Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn（TNZS）的極佳力學(xué)性能和陶瓷材料TiO2的優(yōu)異耐磨性能,采用機(jī)械合金化（高能球磨）與冷壓燒結(jié)相結(jié)合的粉末冶金方法成功制備出nTiO2/TN ZS（n=0wt.%、3wt.%、6wt.%、9wt.%）生物醫(yī)用金屬/陶瓷復(fù)合材料,并對(duì)這四種材料的微觀(guān)結(jié)構(gòu)、物相、硬度、彈性模量、粗糙度、電化學(xué)腐蝕電流以及摩擦系數(shù)等進(jìn)行了測(cè)試,分析研究了TiO2添加量對(duì)材料的微觀(guān)組織性能、力學(xué)性能、基礎(chǔ)理化性能以及摩擦學(xué)性能的影響。以下是本文開(kāi)展的具體工作以及研究成果:研究了高能球磨12 h后nTiO2/TNZS混合粉末的物相及微觀(guān)形貌,研究結(jié)果表明:Ti、Nb、Zr、Sn金屬粉末與不同含量TiO2粉末經(jīng)12 h高能球磨后制備的四種混合粉末均生成α-Ti相、β-Ti相、金紅石型TiO2相、銳鈦礦型TiO2相以及Srilankite TiO2高壓相這五種物相,達(dá)到了一定程度的機(jī)械合金化,并且nTOi 2/TNZS混合粉末隨著TiO2含量增多得到了明顯細(xì)化。研究了在1250℃溫度下經(jīng)2 h真空燒結(jié)形成n... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 生物醫(yī)用材料
        1.2.1 生物醫(yī)用材料的市場(chǎng)前景及特點(diǎn)
        1.2.2 生物醫(yī)用材料的分類(lèi)
    1.3 醫(yī)用鈦及鈦合金分類(lèi)、性能及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鈦及鈦合金的分類(lèi)與性能
        1.3.2 醫(yī)用鈦及鈦合金研究現(xiàn)狀
        1.3.3 醫(yī)用鈦及鈦合金現(xiàn)存問(wèn)題
        1.3.4 Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn研究現(xiàn)狀
    1.4 TiO_2的晶體結(jié)構(gòu)及其生物醫(yī)用性能
        1.4.1 TiO_2晶體結(jié)構(gòu)
        1.4.2 TiO_2的生物醫(yī)用性能
    1.5 粉末冶金工藝
    1.6 主要研究目的及內(nèi)容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 材料制備與實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)方案
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料及試劑
    2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器
    2.4 材料制備
        2.4.1 粉末機(jī)械合金化
        2.4.2 壓制成形
        2.4.3 真空燒結(jié)
    2.5 材料組織結(jié)構(gòu)分析
        2.5.1 顯微組織與成分分析
        2.5.2 物相分析
        2.5.3 顯氣孔率
    2.6 材料性能測(cè)試
        2.6.1 維氏硬度分析
        2.6.2 彈性模量分析
        2.6.3 表面粗糙度分析
        2.6.4 電化學(xué)腐蝕性能分析
        2.6.5 摩擦學(xué)性能分析
第三章 nTiO_2/TNZS材料組織結(jié)構(gòu)研究
    3.1 引言
    3.2 nTiO_2/TNZS粉末的相組成及微觀(guān)形貌
        3.2.1 nTiO_2/TNZS粉末的物相分析
        3.2.2 nTiO_2/TNZS粉末的微觀(guān)形貌
    3.3 nTiO_2/TNZS材料的相組成、微觀(guān)形貌及成分
        3.3.1 nTiO_2/TNZS材料的物相分析
        3.3.2 nTiO_2/TNZS材料的微觀(guān)形貌、成分
    3.4 nTiO_2/TNZS材料的孔隙特征
        3.4.1 nTiO_2/TNZS材料的顯氣孔率
        3.4.2 nTiO_2/TNZS材料的孔洞微觀(guān)形貌
    3.5 本章小結(jié)
第四章 nTiO_2/TNZS材料的力學(xué)性能及理化性能研究
    4.1 引言
    4.2 nTiO_2/TNZS材料維氏硬度分析
    4.3 nTiO_2/TNZS材料彈性模量分析
    4.4 nTiO_2/TNZS材料表面粗糙度分析
    4.5 nTiO_2/TNZS材料電化學(xué)腐蝕分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 nTiO_2/TNZS材料的摩擦學(xué)性能研究
    5.1 引言
    5.2 nTiO_2/TNZS材料在干摩擦條件下的摩擦學(xué)性能
        5.2.1 磨痕表面SEM形貌、EDS成分分析及三維形貌圖
        5.2.2 摩擦系數(shù)
    5.3 nTiO_2/TNZS材料在人工模擬體液SBF摩擦條件下的摩擦學(xué)性能
        5.3.1 磨痕表面SEM形貌、EDS成分分析及三維形貌圖
        5.3.2 摩擦系數(shù)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 進(jìn)一步工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]生物材料[J]. 王秀梅.  新型工業(yè)化. 2015(12)
[2]鈦及鈦合金粉末近凈成形技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 王濤,龍劍平,楊紹利,方霖,仲利.  鈦工業(yè)進(jìn)展. 2015(05)
[3]國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)《中國(guó)制造2025》的通知[J].   中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院公報(bào). 2015(16)
[4]我國(guó)生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J]. 張鎮(zhèn),王本力.  新材料產(chǎn)業(yè). 2015(03)
[5]國(guó)外生物醫(yī)用鈦合金的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 朱康平,祝建雯,曲恒磊.  稀有金屬材料與工程. 2012(11)
[6]粉末冶金生物醫(yī)用Ti合金的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 趙騰飛,路新,曲選輝.  粉末冶金技術(shù). 2012(04)
[7]高能球磨條件下TiO2相變的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 高翔,陳鵬萬(wàn),劉建軍,熊光源.  高壓物理學(xué)報(bào). 2012(04)
[8]粉末冶金法制備鈦基生物醫(yī)學(xué)材料的研究進(jìn)展[J]. 鄒黎明,楊超,李元元.  材料導(dǎo)報(bào). 2011(15)
[9]鈦粉末及其粉末冶金制品的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 吳引江,梁永仁.  中國(guó)材料進(jìn)展. 2011(06)
[10]外科植入物用新型醫(yī)用鈦合金材料設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 于振濤,余森,張明華,韓建業(yè),麻西群.  中國(guó)材料進(jìn)展. 2010(12)

博士論文
[1]醫(yī)用超細(xì)晶TiNbZrTaFe復(fù)合材料的粉末冶金制備及其性能研究[D]. 鄒黎明.華南理工大學(xué) 2013
[2]多孔Ti-24Nb-4Zr合金孔隙特征及性能的研究[D]. 李毓軒.天津大學(xué) 2011
[3]多孔金屬間化合物/陶瓷載體材料研究[D]. 崔洪芝.中國(guó)石油大學(xué) 2009
[4]鈦金屬陶瓷制備及其生物摩擦學(xué)性能研究[D]. 羅勇.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]我國(guó)老齡化社會(huì)現(xiàn)狀及政府對(duì)策研究[D]. 武建楠.燕山大學(xué) 2015
[2]放電等離子燒結(jié)Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金的組織及力學(xué)性能研究[D]. 谷一.昆明理工大學(xué) 2013
[3]Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn合金制備及性能研究[D]. 蔡春波.湖南科技大學(xué) 2012
[4]Ti-6Al-4V輝光離子滲鉬及摩擦學(xué)性能研究[D]. 孫波.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[5]機(jī)械合金化制備金錫合金[D]. 徐孟春.昆明理工大學(xué) 2010
[6]Ti6Al4V生物材料表面粗糙度對(duì)成骨細(xì)胞黏附的影響機(jī)制研究[D]. 趙昕.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[7]機(jī)械合金化和粉末冶金方法制備銅基復(fù)合摩擦材料[D]. 魏力民.吉林大學(xué) 2010
[8]提高Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn合金鑄造性能的研究[D]. 閆立波.第四軍醫(yī)大學(xué) 2010
[9]生物醫(yī)用低彈性模量鈦合金組織與性能的研究[D]. 段洪濤.大連理工大學(xué) 2008
[10]β-TCP/HAP復(fù)合生物陶瓷工藝研究[D]. 王歡.天津大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3224355