2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、人體硬組織替換材料包括金屬材料、高分子材料和陶瓷材料,其中陶瓷材料中的羥基磷灰石被視為首選的生物材料,但較低的斷裂韌性限制了其在人體承載部位的應(yīng)用。在金屬基表面通過表面改性技術(shù)制備獲得生物陶瓷涂層,能夠較好地結(jié)合金屬良好的綜合力學性能,使其具有廣泛的應(yīng)用前景和實際可操作性。
  本文著重研究利用碳酸鈣(CaCO3)和二水磷酸氫鈣(CaHPO4·2H2O)為原料在TC4表面以預置粉末方式激光熔覆原位合成HA生物復合陶瓷涂層。通過關(guān)鍵

2、化學反應(yīng)的化學熱力學分析和熔覆過程溫度場數(shù)值模擬分析,指導激光熔覆HA復合涂層工藝參數(shù)的選擇;而生物陶瓷涂層制備則采用兩次不同工藝參數(shù)的激光熔覆分別獲得過渡層和陶瓷層,并經(jīng)適當?shù)暮筇幚砉に囂岣咄繉親A含量。本文的主要工作和成果如下:
  1.利用CaHPO4.2H2O和CaCO3作為原料激光熔覆合成HA以及主要雜質(zhì)相的關(guān)鍵反應(yīng)熱力學分析表明,當溫度小于1500K時,合成HA反應(yīng)的ΔG小于0,滿足生成HA物質(zhì)熱力學條件。
  

3、2.利用ANSYS軟件,針對在TC4基體表面以預置粉末方式激光熔覆制備生物陶瓷過渡層的特點,對熔池形貌和尺寸進行了數(shù)值計算,并與熔覆試樣截面對比驗證。探討分析了工藝參數(shù)對溫度場、熔池深度和形貌的影響,預置層厚度與工藝參數(shù)選擇的關(guān)系,從而有效指導過渡層激光熔覆實驗參數(shù)的確定。
  3.以預置粉末方式供給由CaCO3和CaHPO4.2H2O混合粉末以及Ti組成的前驅(qū)體粉末,采用兩次不同工藝參數(shù)激光掃描,分別熔覆了過渡層和陶瓷層,從而獲

4、得了基體與過渡層、過渡層與陶瓷層結(jié)合緊密的生物梯度涂層,并以涂層物相組成、表面形貌和截面形貌為指標,對熔覆工藝參數(shù)、預置粉末鈣磷原子配比以及熱處理對涂層的影響進行了分析研究。
  4.通過利用CaCO3和CaHPO4.2H2O混合粉末以及Ti粉作為原料在鈦合金表面兩次不同工藝參數(shù)激光熔覆以及適當熱處理,獲得了結(jié)合性能好、表面HA含量高的生物陶瓷梯度涂層,有助于加快激光熔覆技術(shù)在鈦合金基體表面涂敷HA生物陶瓷涂層領(lǐng)域研究應(yīng)用的步伐。

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