低温去合金化处理对医用镍钛合金表面性质的影响

分析了近等原子比NiTi形状记忆合金实现去合金化的热力学条件,并采用低温去合金化处理法对其进行表面改性:经SEM、XRD、XPS、EDX,模拟体液(SBF)仿生沉积等分析研究表明,NiTi合金经去合金化处理后,在合金表面选择性地除去了有害元素镍,在距表层约130nm深度内原位制各出完全无镍的具有纳米结构的二氧化钛层;同时结合上羟基(OH-),在SBF溶液中,经低温去合金化处理后的合金表面具有诱导Ca/P沉积的能力,从而提高了NiTi形状记忆合金的生物相容性.     

电子束表面合金化研究进展

阐述了电子束表面合金化的基本原理及国内外电子束合金化设备的应用和发展.介绍了强流脉冲电子束表面合金化做为一种新型表面合金化方法在研究领域的应用,并综述了近年来电子束表面合金化研究的发展动态,简述了国内外相关领域的主要研究成果及取得的进展.对电子束表面合金化技术做出了展望,指出合金层的定量控制,电子束与表层金属间的热力耦...     

镁锂合金表面镍磷合金化处理的研究

超轻型镁锂合金是航天、航空的优质轻型材料,但其性质极其活泼、耐腐蚀性能很差,是制约其推广应用的关键问题,且难于进行表面防腐处理.介绍用ML-20701型镁锂合金表面镍磷合金化粉水溶液,在70～75℃条件下,对表面活化的镁锂合金进行浸泡,在镁锂合金表面沉积耐腐蚀合金膜层,从而提高其防腐性能.这也可作为电镀、电泳的预处理工艺,为镁锂合金采用电镀、电泳涂装进行表面防护装饰,提供了有效解决途径.     

常压等离子束扫描16Mn表面合金化及淬火研究

用高能等离子束在常压下快速扫描涂敷合金粉末的１６Ｍｎ钢表面,实现了表面合金化及自激冷淬火。透射电镜分析表明：合金化层组织细小,并产生了ＦｅＢ、Ｆｅ３Ｂ、Ｆｅ３（Ｓｉ,Ｂ）等合金相。１６Ｍｎ钢经上述复合处理后表层硬度可达５９５ＨＶ００５（５６ＨＲＣ）。     

AZ31D表面电子束Al合金化组织性能研究

采用Nadezhda-2电子束表面改性设备在AZ31D表面进行脉冲束流轰击Al合金化研究,通过OM、XRD等检测手段进行分析可知,合金化改性层表层晶界有熔断现象且有典型火山熔坑,合金化层未出现第二相Mg17Al12应力梯度因素使熔坑周围产生120°碎块.合金化层腐蚀性能测试表明,随轰击次数增加腐蚀性能改善.     

镍钛合金表面锆膜磁控溅射制备与组织结构研究

通过直流平衡磁控溅射法在NiTi形状记忆合金基底上制备纯Zr膜,并采用SEM、XRD、XPS等对Zr膜的组织结构进行研究.结果表明:Zr膜具有晶带T型结构,组织保持细小致密的纤维状特征,没有空洞和锥状形态,表面平整,与基体结合良好;膜和其块体Zr靶材晶体结构一致,出现少量的生物惰性ZrO2陶瓷相.最后,对磁控溅射沉积Zr膜的机制进行了探讨.     

表面处理的NiTi合金特性

英国诺丁汉大学的Armitage等探讨了不同表面处理技术对NiTi合金表面化学成分及形貌的影响。     

Cr离子注入镍钛合金的表面组织结构

针对镍钛合金(NiTi)进行3种不同浓度Cr离子注入,采用扫描电子显微镜、三维白光形貌干涉仪、小角度掠射X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪分析了离子注入前后镍钛合金表面形貌、粗糙度、组织结构及化合态。结果表明,随着注入Cr离子浓度的增大,镍钛合金表面更加平整,粗糙度变小。所有注入试样表面形成了近60nm厚的注入膜层,主要成分为三氧化二铬和铬碳化合物,并且随Cr离子注入剂量的增加,三氧化二铬和铬碳化合物的含量增加。     

镁合金ZM5高频感应表面合金化改性层的腐蚀行为

采用高频感应对ZM5镁合金表面进行合金化改性处理，并对改性层组织和腐蚀行为进行了研究，结果表明，镁合金经高频感应表面合金化改性处理，表层区域具有几乎连续的β－（Mg17Al12)相的细化晶粒区，认为这种均匀连续的β相将外部环境与镁的合金中的α相隔离，从而使镁合金的腐蚀速率降低。     

多孔NiTi合金直流-脉冲阳极氧化表面改性研究

采用低温直流-脉冲阳极氧化技术对多孔NiTi合金表面进行改性,分析直流-脉冲阳极氧化过程,利用XPS、SEM、动电位极化对阳极氧化膜的组成、形貌以及耐腐蚀性进行研究,观察阳极氧化前后多孔NiTi合金在模拟人工体液中Ni离子释放行为。研究结果表明在直流3 A、脉冲6 A下阳极氧化的多孔NiTi合金表面形成了一层均匀的多孔氧化膜,其厚度在190 nm左右,主要成分为Ti的氧化物,阳极氧化后多孔NiTi合金的耐腐蚀性显著提高,其Ni离子释放速率大幅度降低。     

选区激光熔化成形NiTi合金工艺参数对表面粗糙度的影响规律

目的 针对选区激光熔化（SLM）制备NiTi形状记忆合金表面粗糙度难以满足实际应用要求,通过优化工艺参数（激光功率、扫描速度、扫描间距）以有效地降低表面粗糙度以及研究各工艺参数对表面粗糙度的影响规律。方法 采用L16正交阵列的田口模型设计选区激光熔化制备NiTi样品的工艺参数,通过对表面粗糙度信噪比值进行统计方法分析以及样品表面形貌的表征,研究不同工艺参数对表面粗糙度的影响程度以及影响机理,最终优化出制备低表面粗糙度的工艺参数组合。结果 在激光功率为20W和30W时,NiTi粉末不能够充分熔化造成熔道不连续,使得样品表面起伏增大,粗糙度值最大到7.8μm;增大激光功率到40 W和50 W时,粉末充分熔化,样品表面形貌明显改善;在相同功率下,扫描速度从200 mm/s增加到500 mm/s时,样品的粗糙度值也随之增大。结论 工艺参数对表面粗糙度影响的重要性顺序依次为激光功率、扫描速度、扫描间距;最终优化出的工艺参数组合为激光功率50 W、扫描速度200 mm/s、扫描间距0.07 mm,并在该工艺参数下制备的样品表面粗糙度值为1.38μm,与模型预测的值1.43μm接近,相差仅为9.97...     

Surface treatment of NiTi shape memory alloy by modified advanced oxidation process

A modified advanced oxidation process(AOP) utilizing a UV/electrochemically-generated peroxide system was used to fabricate titania films on chemically polished NiTi shape memory alloy(SMA). The microstructure and biomedical properties of the film were characterized by scanning electron microscopy(SEM), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS), inductively-coupled plasma mass spectrometry(ICPMS), hemolysis analysis, and blood platelet adhesion test. It is found that the modified AOP has a high processing effectiveness and can result in the formation of a dense titania film with a Ni-free zone near its top surface. In comparison, Ni can still be detected on the outer NiTi surface by the conventional AOP using the UV/H2O2 system. The depth profiles of O, Ni, Ti show that the film possesses a smooth graded interface structure next to the NiTi substrate and this structure enhances the mechanical stability of titania film. The titania film can dramatically reduce toxic Ni ion release and also improve the hemolysis resistance and thromboresistance of biomedical NiTi SMA.     

In situ formation of titania film on NiTi alloy treated with hydrogen peroxide solution at low temperature

Chemically polished NiTi shape memory alloy（SMA） substrate was treated with a boiling aqueous solution containing hydrogen peroxide to form titania film in situ at low temperature. The surface characterizations of titania film on NiTi substrate were investigated by scanning electron microscopy, X-ray diffractometry and X-ray photoelectron spectroscopy. The results show that titania film is successfully fabricated in situ on NiTi SMA by this surface oxidation method. It is mainly composed of rutile and anatase, whose surface compositions and morphologies are sensitive to H2O2 content. In situ formation mechanism of titania film on NiTi substrate was discussed based on the experimental results.     

NiTi合金表面类金刚石膜的表面特征和腐蚀行为

采用等离子浸没离子注入和沉积（PIIID）法以C2H2为等离子源对NiTi合金进行表面改性。利用Raman光谱分析膜层结构。采用原子力显微镜和纳米压痕分析涂层前后NiTi的表面形貌和力学性能。利用电化学测试、扫描电镜和原子吸收光谱测试涂层前后基体的耐腐蚀性和Ni离子析出。结果表明：NiTi合金表面的膜层是类金刚石（DLC）；经过PIIID处理后，基体表面的粗糙度降低；纳米硬度得到提高；耐腐蚀性能获得明显改善；Ni离子析出得到有效的抑制。     

镍钛合金的溶胶-凝胶法多孔TiO2薄膜表面改性（英文）

在经过 NaOH-HCl 预处理的镍钛合金基体上,采用溶胶-凝胶法制备纳米多孔 TiO2薄膜;当涂覆一层致密内膜和一层多孔外膜时,可得到无裂纹的薄膜(试样 TC1+1)。X 射线衍射表明,TiO2薄膜由锐钛矿组成,在热处理的基体中还检测到少量的 Ni4Ti3相。X 射线光电子谱分析表明,试样 TC1+1 的 TiO2薄膜完全覆盖了镍钛合金基体。试样 TC1+1 的表面亲水,接触角约为 20°,紫外光照处理 15 min 后接触角降低到(9.2±3.2)°。在 0.9% NaCl溶液中的动电位极化实验表明,试样 TC1+1 的耐蚀性高于抛光的镍钛合金试样的。     

NiTi形状记忆合金表面化学法制备生物活性层工艺的优化

采用正交试验方法对影响仿生溶液法制备生物活性层特性的工艺参数进行了优化设计。优化后的工艺条件为：酸处理，在60℃的30％HNO3溶液中处理24h；碱处理，在90℃的5mol／LNaOH溶液中浸泡7h。利用优化后的工艺在NiTi合金表面制备了均匀、致密的活性层。     

Ti-50.0Ni单晶形状记忆合金组织与记忆性能研究

在自制的定向凝固炉中,用带引晶器的石墨模壳制备出Ti-50.0at%Ni单晶.利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及其配置的能谱(EDS)仪研究合金的铸态组织,通过X射线衍射(XRD)和极图分析确定单晶晶粒取向,利用自制模具对合金的记忆性能进行评价.结果表明:试样横截面与纵截面均呈枝状晶分布特征,枝晶生长方向与定向凝固方向基本一致,未出现晶界,单晶横截面法向与[111]取向夹角为15°.由于消除了晶界对马氏体相变的不利影响,同时[111]取向是TiNi合金能获得较大可恢复应变的择优取向,与普通铸造的TiNi多晶相比,材料的形状记忆最大可恢复应变和记忆疲劳性能都得到一定提高.