316L不銹鋼表面超聲磷化工藝及性能研究.pdf

1、316L不銹鋼因其優(yōu)良的力學(xué)性能、耐蝕性以及相對較低的價格成為人工關(guān)節(jié)、固定支架、齒科、心臟外科等植入材料之一。但316L不銹鋼在臨床應(yīng)用中仍然存在著不耐磨以及對人體有害元素鎳離子的溢出等問題，實踐證明，表面改性處理可以有效地克服316L不銹鋼存在的問題。磷化處理工藝簡單、穩(wěn)定，成本低，能滿足大批量生產(chǎn)的要求。此外，磷化處理所獲得的磷化膜具有良好的耐蝕性、耐磨性及生物相容性，且對人體無害。目前，在316L不銹鋼表面制備磷化膜鮮有報道。<

2、br>　　本文在316L不銹鋼磷化處理中引入超聲場，通過正交試驗法優(yōu)化超聲磷化處理工藝參數(shù)；采用封閉處理提高磷化膜的致密性，通過單因素試驗法優(yōu)化封閉處理工藝參數(shù)。借助掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、電化學(xué)工作站和摩擦磨損試驗機等儀器對磷化膜的表面形貌、成分、結(jié)構(gòu)、膜厚、耐蝕性、耐磨性、生物活性、血液相容性和鎳離子溢出等性能進行系統(tǒng)研究。結(jié)果顯示，超聲場能明顯加速316L不銹鋼表面磷化速度，制備的磷化膜分布均勻、完整致密，膜厚達到15μm，

3、其最佳磷化工藝參數(shù)是：溶液pH值2.7，時間90min，超聲功率200w，溫度50℃；經(jīng)過封閉處理后，磷化膜的孔隙率由原先的9.8％下降到2.9%，致密性明顯提高，封閉處理的最佳工藝參數(shù)是：溫度80℃，硅酸鈉濃度10g/L，時間15min。磷化處理后，試樣表面的摩擦系數(shù)顯著降低，尤其是超聲磷化處理，由基材的0.574下降到0.122，基材的耐磨性明顯提高；磷化膜能獲得較高的自腐蝕電位，尤其是封閉處理后的磷化膜，自腐蝕電位由基材的-0.8