生物医用纯钛的粉末注射成形研究

钛和钛合金由于具有诸如高比强度、低弹性模量、优异的耐腐蚀性以及生物相容性等一系列优良的综合性能,成为目前最有前景的生物医用材料,但是其较差的机加工性能限制了钛材料的应用,尤其是在形状复杂零件中的应用。金属粉末注射成形(MIM)可以实现复杂形状产品的近终成形,这种成形工艺能够大大扩展钛及钛合金的应用范围。利用水溶性注射料进行了力学性能测试试样的制备,通过优化工艺参数,最终获得了相对密度为95.7%的纯钛烧结件,其他主要理化性能如下:氧质量分数0.196%,氮质量分数0.007%,屈服强度403.12 MPa,极限抗拉强度491.33 MPa,伸长率21.4%,除相对密度外其他性能均满足ASTM F2989-13二级纯钛标准。     

生物医用纯钛的粉末微注射成形工艺研究

钛材料作为目前生物医用性能最好的材料,具有一系列的优良性能,如高比强度、低弹性模量、优良的耐磨耐蚀性和优异的生物相容性。金属粉末微注射成形(Micro MIM)技术作为一种新兴的微加工技术,为钛材料在生物医用微型植入物领域的应用提供了一种低成本、大批量、近净成形途径。利用微注射成形技术制备了纯钛微型试样,并对试样进行了脱粘和烧结。通过调整脱粘和烧结工艺参数,制得整体性能如下的试样:氧质量分数0.240%,氮质量分数0.028%,屈服强度450 MPa,极限抗拉强度565 MPa,伸长率18.0%,相对密度97.3%。试样的整体性能满足ASTM F2989-13外科植入用金属微注射成形纯钛构件要求。     

生物医用Ti6Al4V合金粉末注射成形工艺研究

钛及钛合金具有高比强度、低弹性模量、优良的耐蚀性和绝佳的生物相容性,但较差的加工性能大大限制了其应用范围。钛及钛合金金属粉末注射成形工艺克服了机加工、模压等传统加工工艺的缺点,结合传统粉末冶金和注塑成型的优势,实现了结构复杂的钛及钛合金产品低成本、大批量近净成形,提高了材料利用率。本文利用水溶性黏结剂和粉末粒度为16 μm和22 μm的商用球形Ti6Al4V合金粉制备了注射料和相应的试样,通过实验确定了气氛热脱黏结合真空烧结的最佳工艺,基于该工艺制备得到了两种注射料的烧结试样。结果表明:粉末粒度为16 μm注射料烧结件杂质含量未能满足外科植入用金属注射成形Ti6Al4V组件标准;粉末粒度为22 μm注射料烧结件物理化学性能如下,极限拉伸强度880 MPa,屈服强度830 MPa,延伸率13.2%,相对密度96.8%,氧质量分数为0.195%,氮质量分数为0.020%,碳质量分数为0.022%,该试样整体性能满足外科植入用金属注射成形Ti6Al4V组件标准。     

注射成形纯钛脱粘和烧结工艺研究

粉末注射成形是制造复杂形状钛及钛合金零件的合适工艺。本文利用氢化脱氢（HDH）钛粉制备注射成形纯钛材料，研究了溶剂脱粘、热脱粘和真空烧结工艺对粘结剂脱除率、烧结显微组织和力学性能的影响。结果表明：溶剂脱粘的适宜温度为50～60℃，4h后可以脱除97％以上的可溶性粘结剂；在随后的真空热脱粘过程中，在200-450℃高温阶段降低升温速率、延长保温时间，有利于脱除剩余聚合物粘结剂；真空烧结温度为1250℃时，烧结致密度可高达98％，但表层易形成硬质TiC相和微量TiO2相；在该温度下烧结1．5h，制品抗拉强度和伸长率分别提高到349MPa和6．4％，继续延长烧结时间会导致拉伸性能下降。     

生物医用Ti6Al4V合金注射成形研究北大核心

利用PEG基粘结剂体系和气雾化球形Ti6Al4V合金粉制备了成分均匀、流变性能及热性能稳定的注射料,并进行烧结。通过工艺参数调控,1 320℃下保温3 h的烧结试样相对密度97.6%,极限抗拉强度900 MPa,屈服强度867 MPa,伸长率为12%,力学性能整体满足ASTM F2885-11标准要求。高真空烧结条件加速了烧结件的致密化过程,而且能够有效降低氧、氮等杂质元素的含量,除氧元素质量分数(0.229%)略高于标准值(<0.200%)外,其他杂质元素含量均满足ASTMF2885-11标准。     

注射成形钛零件的研究

金属粉末注射成形(MIM)是一种极具竞争潜力的钛零件低成本近终形规模制造技术,控制氧、碳污染和收缩畸变是工艺过程的关键。通过不同种类钛粉的组合,可调整体系的粉末形状和粒度组成,降低初始氧含量,改善注射、脱粘和烧结过程的工艺特性;优先选择可通过溶解、蒸发和低温裂解去除的有机粘结剂;溶剂萃取,高真空和高纯、低露点Ar气有利于高效低污染脱粘,脱粘终点为0.16%~0.20%C;增加相对密度有利于提高强度,降低氧、碳污染程度可显著加大伸长率,而烧结过程中的温度和真空度是主要因素;MIM-Ti的基本力学性能与I/M-Ti 3~4级相当,尺寸精度可控制在±(0.18~0.20)%。     

医用纯钛箔材高精度微成形通电加热效果研究

Shimizu Tetsuhide等人首先对纯钛箔材的通电加热效果进行了基础性验证实验。开发了内藏通电加热电极的拉伸试验用夹具,并在万能力学试验机上对厚度为50μm的纯钛箔材进行不同方向、不同温度的拉伸试验,实验温度为25、300、450℃。结果表明,随着加热温度的提高,钛箔材在各方向的拉伸强度差异缩小。前,     

医用纯钛箔材高精度微成形通电加热效果研究

<正>Shimizu Tetsuhide等人首先对纯钛箔材的通电加热效果进行了基础性验证实验。开发了内藏通电加热电极的拉伸试验用夹具,并在万能力学试验机上对厚度为50μm的纯钛箔材进行不同方向、不同温度的拉伸试验,实验温度为25、300、450℃。结果表明,随着加热温度的提高,钛箔材在各方向的拉伸强度差异缩小。此前,T.Ikushima等人研究发现,当温度为700~1 000℃时,随着箔材厚度的减少,特别是当箔材厚度在0.1     

金属注射成形钛合金

钛和钛合金具有一系列优异性能,但其机加工性差。金属注射成形（MIM）已成为生产钛合金复杂形状零件的合适工艺。本文综述了MIM Ti,TiAl,Ti-6Al-4V,TiMo等合金的生产工艺和性能。     

金属粉末注射成形粘结剂的发展

概括了金属注射成形粘结剂的功能与发展过程，并对几种典型粘结剂及其脱除工艺进行了适用性与经济性分析。     

金属粉末增塑挤压与注射成型

系统地阐述和分析了粉末增塑挤压技术和金属注射成型技术中的应用、原料、工艺原理等，并对两种技术的异同进行了分析比较。     

浅谈金属粉末注射成形技术

金属粉末注射成型技术是一门新型近终成型技术。它是利用模具可注射成型坯件并通过烧结快速制造高密度、高精度、高强度、三维复杂形状的结构零件。针对发展金属粉末成形技术成为新热点,介绍了金属粉末成形的优势、工艺特点及应用,分析了金属粉末成形的主要原材料,提出了金属粉末成形的混炼和烧结工艺。     

钨及钨合金注射成形研究进展

评述了钨及钨合金粉末注射成形的研究进展,着重介绍了钨及钨合金粉末注射成形工艺研究和理论探讨,列举了钨材料在国防军工、航空航天、能源、电子等行业领域中的应用,总结了钨材料的研究方向。通过采用高品质粉末制备与改进技术,对钨阴极进行合理的结构设计,对制备工艺进行综合优化,在新结构设计的关键钨零件方面提出了钨粉末注射成形的技术课题,展望了钨科学技术发展的美好未来。     

不锈钢较粗粉末的注射成形

研究了粒度为-200目的不锈钢316粉末的注射成形。通过原材料的选择、注射成形工艺和性能测试等实验工作发现,用较粗粉末(较一般注射成形用粉末粒度而言)作注射成形,也可以得到密度较高的制品,并且有较稳定的收缩率,很好的韧性和硬度。说明用不锈钢粉末注射成形法制造生产实际中的零件是完全可行的。     

304L不锈钢粉末注射成形研究

选用组分为POM、HDPE、PP以及其他辅助添加剂的粘结剂,与304L不锈钢粉末混炼制备注射成形喂料,研究了喂料,脱脂坯,烧结产品的性能。结果表明:粘结剂成分为85POM+8HDPE+7(PP+DBP)的喂料注射成形性最好,注射坯强度较高,催化脱脂效果好,脱脂过程中无明显缺陷,脱脂后坯体保形能力好。催化脱脂坯经过负压脱脂、真空内烧和强制冷却三个阶段的烧结后,产品密度为7.841 g/cm3,致密度为98.9%,硬度190 HV,抗拉强度550 MPa。     

硬质合金注射成形工艺进展

综述了粉末注射成形技术的工艺特点、技术现状以及在硬质合金异型产品制备中的应用,分析了钨钴硬质合金注射成形过程中存在的缺陷控制、碳含量控制、尺寸精度控制和提高制品力学性能等难点问题并给出了相应的的解决方法.并对硬质合金注射成形技术的发展方向和前景进行了展望.     

粉末注射成形溶剂一热二步法脱脂过程变形的研究

脱脂变形是影响粉末注射成形尺寸精度的重要因素。本文选取聚乙二醇基和石蜡 -油基粘结剂 ,分别采用溶剂一热二步法脱脂。研究了溶剂溶解步骤 ,施加于试样上的力矩与变形大小的关系 ,发现当外力矩达到 10 -4N·m数量级时 ,就可产生变形 ;对后续热脱脂步骤的研究表明 :热脂脱在 10 0～ 16 0℃间开始产生变形 ,随温度升高和施加力矩的增大 ,脱脂变形趋势增加 ,适当的粉末装载量可减小变形趋势