镍钛齿科车针新型复合镀层的制备与性能研究
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Waveone镍钛器械的研究进展随着镍钛旋转器械的发展,根管的成形能力和根管预备速度大大提高,特别是在弯曲根管中。
镍钛器械的广泛使用,使其更容易获得统一的根管锥度。
但旋转镍钛系统也有它的局限性,在操作过程中需要更换器械,操作较为繁琐耗时,也容易造成器械的折断。
为了克服这些缺点,使根管预备更加方便和安全,单根锉根管预备系统应运而生。
本文就waveone这种新型的镍钛器械作一综述。
标签:Waveone;镍钛器械;根管预备由登士柏公司设计的Waveone新型镍钛锉系统在整个根管预备过程中是由单只器械进行预备。
一个连续漏斗形的根管形态不仅便于清理根管内病变的牙髓组织、细菌及其分解产物而且为以后的根管充填创造良好的条件。
在大多数情况下,该技术只需要单只锉在预设参数的马达下来回做往复运动预备根管,单只锉是为往复运动的根管预备而特别设计。
1 Waveone镍钛器械的外形特点该锉是用m-wire镍钛制造,这样的加工方式使材料在弹性上对各种根管形态具备更好的适应性,同时相比较于其他品牌的旋转镍钛器械其强度和抗循环疲劳程度高达四倍[1]。
目前,Waveone单只锉往复系统有三种尺寸可供选择,工作长度分别是21mm、25mm、31mm,分别适合不同形态的根管。
S File:用于细小的根管,尖端直径ISO21#,连续锥度6%;p File:用于大多数根管,尖端直径ISO25#,根尖锥度8%、向冠方锥度递减;L File:用于粗大的根管,尖端直径ISO40#,根尖锥度8%、向冠方锥度递减。
该器械的设计采用反向切割,根尖顶端横截面为改良的凸三角形,该设计提高了器械的灵活性,其改良的尖端设计与根管的弯曲度保持一致。
刃部均衡变化的螺旋沟槽大大提高了器械的安全性。
单根锉根管预备系统是通过独特的往复旋转运动(reciprocating)来进行根管预备。
与普通旋转镍钛系统不同,在往复运动中,器械会先顺时针地进行一次钝角旋转,接着再进行一次逆时针的锐角旋转,如此交替进行,旋转的角度决定了往复运动的振幅大小。
钛合金上可焊性镍–金复合镀层的制备及表征王从香*,牛通(南京电子技术研究所,江苏南京 210039)摘要:介绍了一种在TC4钛合金上获得可焊性镀层的工艺,其流程主要包括除油、酸蚀、活化、电镀氨基磺酸镍、镀纳米薄金、热处理和电镀金。
讨论了TC4钛合金前处理和热处理工艺对镀层性能的影响。
对前处理过程中钛合金表面形貌的变化以及各镀层的表面形貌和元素组成进行了表征。
所得Ni–Au复合镀层结合力良好,经350 °C × 30 min的热震试验后无鼓泡、开裂,一次合格率达到95%。
复合镀层与Sn37Pb焊料的润湿性良好,焊透率达98%。
该工艺解决了TC4钛合金材料可焊性镀层批量镀覆的技术难题。
关键词:钛合金;可焊性镀层;镍;金;电镀;活化;热处理;焊透率中图分类号:TQ153.12; TQ153.18 文献标志码:A文章编号:1004 – 227X (2013) 02 – 0013 – 04Preparation and characterization of solderable nickel–gold composite coating on titanium alloy // WANG Cong-xiang*, NIU TongAbstract: A process for forming a solderable nickel–gold composite coating on TC4 titanium alloy was introduced, which mainly includes degreasing, pickling, activating, sulfamate nickel plating, nanometer-thick gold plating, heat treatment, and gold plating. The effects of pretreatment and heat treatment on the properties of the composite coating were discussed. The morphological change of Ti alloy surface and the surface morphology and elemental composition of individual coating were characterized. The composite coating has good adhesion after thermal shock test at 350 °C for 30 min without any bubble or crack. The one-time qualification rate of the product reached 95%. The composite coating has good wettability with Sn37Pb and the penetration rate is up to 98%. The problem of large-scale production for solderable coating on titanium alloy was solved.Keywords: titanium alloy; solderable coating; nickel; gold; electroplating; activation; heat treatment; penetration rate First-author’s address: Nanjing Research Institute of Electronics Technology, Nanjing 210039, China收稿日期:2012–08–10 修回日期:2012–10–11作者简介:王从香(1971–),女,江苏淮安人,硕士,高级工程师,主要从事新型电子封装材料应用研究。
《工程材料及其分析技术》期末大作业姓名:xxxxxx学号:xxxxxxxxxxxxx联系电话:xxxxxxxxxxxxxxE – mail:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx本人导师:xxx授课老师:xxxxxxxxxxxx完成时间:xxxxxxxx医用镍钛形状记忆合金的表面改性——TiO2/HA/轻稀土复合涂层处理镍钛形状记忆合金有着独特的形状记忆效应和优异的力学性能,其强度和硬度高于钴基合金,耐磨性优于钛合金与不锈钢,是极具应用前景的医用金属材料[1]。
但作为人体植入物,在体液腐蚀作用下,镍钛记忆合金释放的镍离子对生物体有潜在的生物毒性作用[2-3],限制了其在医学上的广泛应用。
因此对镍钛记忆合金进行表面处理,以提高其抗腐蚀性和生物相容性非常有必要。
HA是构成人体骨骼和牙齿的主要无机成分,具有良好的生物相容性、骨传导性和骨诱导性,在骨组织工程领域有广泛的应用前景[4]。
然而单一的HA材料脆性大、韧性低,植入体内后HAP 粒子易从移植部位迁移,不能用于负重部位骨缺损的修复[5-6]。
1、镍钛形状记忆合金介绍1.1形状记忆效应(a)原始形状(b)拉直(c)加热后恢复原状图1 镍钛合金形状记忆效应演示实验形状记忆效应是指,在高温下处理成一定形状的金属急冷下来,在低温相状态下经塑性变形为另一种形状,然后加热到高温相成为稳定状态的温度时,通过马氏体逆相变恢复到低温塑性变形前的形状的现象。
图1中实验鲜明的展示了镍钛合金的形状记忆效应。
图2 镍钛合金相变特性图[7]1.2超弹性性质所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于其弹性极限应变量的应变,在卸载时应变可自动恢复的现象。
镍钛合金的应力应变曲线如图3所示。
应力应变曲线中的AB段为弹性变形。
当接近B点时,由于拉伸,微观的马氏体结构开始形成。
在BC段,伴随着马氏体的转变,也产生了一些塑性形变,这种形变的产生是为了适应局部生成的马氏体。
在BC段,随着进一步的拉伸,广泛的应力诱导相变发生,拉力基本维持恒定。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811196253.5(22)申请日 2018.10.15(71)申请人 中国航空制造技术研究院地址 100024 北京市朝阳区八里桥北东军庄1号(72)发明人 张宁 曲海涛 李殊霞 王耀奇 侯红亮 (51)Int.Cl.B23P 15/00(2006.01)(54)发明名称一种镍钛合金材料的制备方法(57)摘要本发明提供一种镍钛合金材料的制备方法,基于镍、钛良好的室温延展性,利用集束拉拔的方法将固定原子配比的镍、钛装入管材中,进行多道次拉拔,通过热处理原位合成镍钛合金。
镍-钛预制坯的集束拉拔采用的是冷加工,避免了其他元素的污染,保证了镍钛复合预制坯的纯净度,同时避免了高温对材料造成损伤。
集束拉拔的原始坯料为纯镍丝和纯钛管,晶粒尺寸较小,可以保证制备的镍钛合金丝材具有细晶组织。
采用集束拉拔制备镍钛复合预制坯能够使镍钛的原始界面限制原位合成镍钛合金的晶粒生长,从而得到具有微纳尺度的细晶镍钛合金,有效提高镍钛合金材料的性能。
权利要求书1页 说明书6页 附图3页CN 109202382 A 2019.01.15C N 109202382A1.一种镍钛合金材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:取镍丝和钛管用丙酮或乙醇清洗,去除油脂;S2:将清洗后的所述镍丝插入所述钛管中,得到钛包镍丝;S3:将多个所述钛包镍丝装入包套中,封焊包套,得到镍钛复合丝材a;S4:挤压所述镍钛复合丝材a,得到镍钛复合丝材b,所述挤压温度≤800℃;S5:多次拉拔所述镍钛复合丝材b,得到镍钛复合丝材c;S6:去除所述镍钛复合丝材c的包套,得到镍钛复合丝材d;S7:等长度切割所述镍钛复合丝材d,将切割后的多个所述镍钛复合丝材d装入包套中,封焊包套,得到镍钛复合丝材e;循环步骤S4-S7 2-5次,S8:将得到的镍钛复合丝材去除包套得到镍-钛预制坯;S9:将所述镍-钛预制坯用丙酮或乙醇清洗,去除油脂;S10:将清洗后的所述镍-钛预制坯在800-1000℃下进行原位反应,得到镍钛合金材料。
镍钛齿科车针新型复合镀层的制备与性能研究针对现有齿科不锈钢车针临床使用过程中常常发生基体材料断裂、磨削无力以及因镀层对金刚石颗粒把持力不够而导致金刚石颗粒易脱落等问题,本论文设计了一类新型的以生物医用镍钛合金为基体,以包埋金刚石的新型复合镀层为切削层的电镀金刚石车针。
针对新型复合镀层,选择钨元素和磷元素作为纯镍镀层的强化元素,以纳米金刚石作为增强粒子,围绕Ni/纳米金刚石、Ni-W/纳米金刚石及Ni-P/纳米金刚石复合镀层的制备和性能开展了系列研究,并在优选的工艺基础上,以包埋金刚石的Ni/Ni-P/(Ni-P/纳米金刚石)复合镀层为切削层,制备
了镍钛齿科车针并对其性能进行了研究。
采用不同的混酸溶液对镍钛基体进行电镀前的预处理。
研究表明,HF-H2SO4和HCl-H2SO4混合溶液均可在镍钛基体表面形成弥散分布的细小针状TiHH2相。
TiHH2相可以防止电镀前镍钛基体的氧化,并能在电镀过程中促进基体和镀层金属之间形成金属键,有利于镍钛基体与镀层之间形成良好的结合;但由于镍钛基体在HF-H2SO4混合溶液中反应剧烈,并会产生裂纹,所以选择HCl-H2SO4混合溶液作为镍钛基体电镀前的预处理工艺。
Ni/纳米金刚石复合镀层的优化制备工艺为:电流密度1.5A/dm2, pH4.0,搅拌速度450rpm,温度30℃。
纳米金刚石的加入将纯镍镀层的择优取向由(220)转变为(111)。
镀液中纳米金刚石添加量为4g/l时,Ni/纳米金刚石复合镀层的硬度和耐磨性最好。
Ni-W/纳米金刚石复合镀层的结构为钨在镍中的固溶体,纳米金刚石在镍钨合金镀层中的加入并未改变镍钨合金镀层的晶体结构和取向。
电流密度从
8A/dm2增加到20A/dm2时,Ni-W合金镀层中W含量从32.6 wt.%增加到34.4wt.%;电流密度为12A/dm2时制备的Ni-W镀层结晶最细致、且与基体结合强度最好。
镀液中纳米金刚石添加量达到8g/l时,Ni-W/纳米金刚石复合镀层的硬度和耐磨性最好。
Ni-P/纳米金刚石复合镀层中纳米金刚石的加入对Ni-P合金镀层有晶粒细化作用,使Ni-P合金镀层从非晶变成纳米晶。
以电流密度为2A/dmm2,pH值为2.2,温度为80℃的优化工艺制备的Ni-P合金镀层为非晶镀层,磷含量可达10wt.%以上。
镀液中纳米金刚石添加量达到8g/l 时,Ni-P/纳米金刚石复合镀层的硬度和耐磨性最好。
齿科车针制备过程中,微米金刚石颗粒的上砂量随上砂电流密度的增加而增加,金刚石的包埋率随增厚镀时间的延长而增加。
综合考虑金刚石颗粒的切削作用和基质金属对金刚石颗粒的把持力,选择上砂电流密度1.5A/dmm2,增厚时间
4-5h为宜。
对三种纳米金刚石复合镀层的对比研究表明,Ni-P/纳米金刚石复合镀层的
硬度和耐磨性最高,Ni/纳米金刚石复合镀层的硬度和耐磨性最低,Ni-W/纳米金
刚石复合镀层的硬度和耐磨性居中。
在干摩擦磨损过程,纳米金刚石复合镀层发生以磨粒磨损和粘着磨损为主的混合磨损。
对采用上述优化工艺、以包埋金刚石的Ni/Ni-P/(Ni-P/纳米金刚石)复合镀层为切削层的镍钛齿科车针的性能分析结果表明,金刚石在复合镀层中分布均匀、包埋适当,Ni-P/纳米金刚石复合镀层对金刚石颗粒的浸润性较好,结合界面处没有观察到缝隙。
镍钛齿科车针的性能较目前普遍采用的不锈钢车针有大幅度的提高,其切削效率约为不锈钢车针的1.3倍,使用寿命约为不锈钢车针的1.5倍。