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金屬鈦表面鹽浴滲釩劑及滲釩方法與流程

1100   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:江蘇大學(xué);  
2023-09-19 16:56:59
本發(fā)明涉及一種金屬材料及熱處理技術(shù),尤其是一種鈦合金改性技術(shù),具體地說是一種金屬鈦表面鹽浴滲釩劑及滲釩方法。 背景技術(shù): 鈦以及鈦合金作為生物醫(yī)用材料,以其較低的彈性模量、良好的生物相容性、抗腐蝕性和工藝性等優(yōu)點而被廣泛的應(yīng)用于硬組織替換、心臟瓣膜、血管支架、齒根以及各種矯形器械等。但雖然其彈性模量相對于其他生物醫(yī)用材料較低,卻仍然遠(yuǎn)高于人骨的彈性模量,且其硬度低、摩擦系數(shù)大、表面抗磨損能力較差,抗腐蝕性能也需進(jìn)一步提高。滲釩處理可以顯著提高金屬表面耐磨性能、抗腐蝕性能。 目前廣泛應(yīng)用于制備滲釩層的三種表面技術(shù)分別是:離子注入技術(shù)、磁控濺射鍍膜技術(shù)、雙層輝光等離子滲金屬技術(shù)。這些技術(shù)雖然在設(shè)備工藝、涂層結(jié)合性能等方面有著很大的優(yōu)勢,但普遍存在成本高、靈活性差等局限性,很大程度上限制了其向工程實踐轉(zhuǎn)化。而且,離子注入技術(shù)形成的改性層過薄,磁控濺射鍍膜技術(shù)、雙層輝光等離子滲金屬技術(shù)需要在真空保護(hù)條件下完成,這樣設(shè)備復(fù)雜,給操作帶來不便。 鹽浴滲釩技術(shù)具有滲層質(zhì)量高、性能好,設(shè)備簡單,操作方便,成本低廉等特點,是一種極具發(fā)展前途的表面強(qiáng)化技術(shù)。據(jù)申請人所知,尚未有人采用鹽浴滲釩技術(shù)在金屬鈦表面獲得滲釩層。 技術(shù)實現(xiàn)要素: 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的滲釩技術(shù)操作復(fù)雜、成本高且滲層薄、硬度低的問題,發(fā)明一種金屬鈦表面鹽浴滲釩劑,同時提供相應(yīng)的滲釩工藝。它不僅能夠獲得性能優(yōu)異的滲釩層,而且具有操作簡單、易實現(xiàn)、對設(shè)備要求低等特點,具有優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)性。 本發(fā)明的技術(shù)方案之一是: 一種金屬鈦表面鹽浴滲釩劑,其特征是它主要由無水硼砂(Na2B4O7)、氧化釩(V2O5)、碳化硼(B4C)、氯化鋇(BaCl2)、氯化鈉(NaCl)、氟化鈉(NaF)和氧化硼(B2O3)組成,其中Na2B4O7的質(zhì)量百分比為69.9%;V2O5的質(zhì)量百分比為9.7%;B4C的質(zhì)量百分比為3.88%;BaCl2質(zhì)量百分比為3.88%;NaCl質(zhì)量百分比為0.97%;NaF質(zhì)量百分比為8.67%;B2O3質(zhì)量百分比為3%;所述的氧化硼(B2O3)能夠能將滲層的厚度增加到8微米,能使?jié)B層表層的硬度比基體硬度提高6-8倍。 本發(fā)明的技術(shù)方案之二是: 一種金屬鈦表面鹽浴滲釩劑,其特征是它主要由無水硼砂(Na2B4O7)、氧化釩(V2O5)、碳化硼(B4C)、氯化鋇(BaCl2)、氯化鈉(NaCl)、
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