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镍钛合金防爆工具抗腐蚀性研究

标签:合金,防爆,工具,腐蚀,腐蚀性,研究  2018-8-24 8:52:20  预览

  [摘 要钛合金防爆工具以其优秀的外形记忆性和超弹性在医学上具有特别的应用价值。但因为从镍合金中释放的镍具有细胞毒性,使进步镍钛合金防爆工具的抗腐蚀性显得尤为紧张。本文就镍钛合金防爆工具抗腐蚀性的研究方法、镍钛合金防爆工具腐蚀的电解质因素、镍钛合金防爆工具外观结构对镍钛合金防爆工具抗腐蚀性影响的研究进展作一综述。   [关键词]镍钛合金防爆工具 抗腐蚀性 氧化层   自从美国海军武器研究所首先发现镍钛合金防爆工具的外形记忆性以来,镍钛合金防爆工具因优秀的外形记忆性和超弹性在医学上发挥了伟大作用。然而,镍钛合金防爆工具由镍(Ni)、钛(Ti)等原子组成,故对镍钛合金防爆工具抗腐蚀性研究十分需要。研究镍钛合金防爆工具抗腐蚀性的方法许多,电极极化实验又称动电位实验因为其快捷、高效、信息获得量多,在研究中应用也较多。口腔环境中存在着氯离子、氟离子、不同的氧浓度、菌斑及微生物等,对镍钛合金防爆工具的抗腐蚀性有很大影响。近年来,通过改变镍钛合金防爆工具外观结构,获得新的氧化层或者其他外观保护层的方法被用于改善。   镍钛合金防爆工具的抗腐蚀性电源模块,达到了很好的结果,进步了镍钛合金防爆工具的生物相容性。   一、行使动电位实验检测镍钛合金防爆工具抗腐蚀性   动电位实验是使作为电极的金属丝发生点状或缝隙腐蚀时,腐蚀局限在金属电极端的实验行使它可以观察金属合金发生点状或缝隙腐蚀时的外观电流和电压转变情况。根据电压和电流转变曲线可以推测腐蚀相关参数。有学者采用动电位实验观察和测量不同合金外观处理方法即机械抛光、电解法抛光、空气中热处理形成的草黄色氧化层、盐浴中热处理形成的蓝色氧化层等处理后的金属作为电极时发生点状或缝隙腐蚀时的电压和电流的转变情况,发现MP的镍钛合金防爆工具活化电压最低,按照镍钛合金防爆工具活化电压的高低依次为BO>CP>EP>SCO>MP,腐蚀电流密度和腐蚀速率依次为CP<SCO<EP<BO<MP。上述效果都说明机械抛光组的抗腐蚀能力最差。然而镍元素释放量为EP=MP<CP=BO<SCO,说明了应用腐蚀电流密度和腐蚀速率来评价镍钛合金防爆工具抗腐蚀能力与原子吸取光谱法所测镍元素的释放量之间并不同等。   样品的抗腐蚀性也可用崩解电压、再钝化电压和腐蚀电压来体现。用崩解电压和腐蚀电压诠释材料的腐蚀抵抗力的标准依据有:当电压位于崩解电压和腐蚀电压间时,惰性金属保持静态。当电压大于崩解电压时,金属开始遭受腐蚀,甚至有可能形成点腐蚀。当再钝化电压小于腐蚀电压时,氧化层会被破坏,金属丝将保持激活状况并赓续形成点腐蚀。当再钝化电压大于腐蚀电压时,金属将有可能完全钝化,假如钝化过程是重要的,金属丝点腐蚀的机会将很小。崩解电压和再钝化电压的差值与金属的点腐蚀抵抗力有关,差值越小,金属的抵抗力就越强。虽然应用动电位实验来检测镍钛合金防爆工具丝的抗腐蚀性具有快捷、高效的特点,然而实验效果与原子吸取光谱法所测的镍元素释放量存在着差异,这其中的缘故原由有待进一步探究。   二、电解质对镍钛合金防爆工具抗腐蚀性的影响   镍钛合金防爆工具弓丝在口腔环境中的腐蚀受到多方面的影响,存在多种腐蚀体例,然而口腔环境中的电解质对镍钛合金防爆工具的腐蚀是基本的也是重要的腐蚀,运用体外实验可以模仿这个过程。体外实验研究表现,溶液的pH值、温度、氯离子、氟离子、氧浓度等对镍钛合金防爆工具的抗腐蚀性具有比较大的影响,分外是氟离子能明显影响镍钛合金防爆工具的抗腐蚀性。学者们采用人工唾液浸泡实验研究镍钛弓丝的镍元素释放,发现pH值是影响镍元素释放的紧张因素,pH值越小百度网站优化,镍的释放量越大。有学者采用酸性含氟溶液的浸泡实验研究pH值和温度对正畸镍钛弓丝的腐蚀影响,发现pH值为3.5时,溶液温度60℃组的镍钛弓丝的镍元素释放最多,弓丝外观发生了显明的腐蚀。当溶液的pH值为6时南京皇明太阳能售后服务电话,镍元素的释放量与温度没有显明相关性。当溶液温度为5℃时,弓丝外观出现较小的腐蚀征象,与pH值没有显明的相关性。这说明只有在合适的温度和pH值环境条件下镍钛合金防爆工具才会发生比较显明的腐蚀,而口腔具有合适的温度,当菌斑黏附于合金外观耗糖产酸时又可以提供合适的pH值环境,使得镍钛合金防爆工具在口腔中的腐蚀不容忽视。氟离子对钛和钛合金防爆工具的保护性氧化层具有侵袭性,可以降解钛和钛合金防爆工具外观的保护性氧化层。氟离子与TiO反应形成TiOF2,减弱并破坏了外观钛氧化层的抗腐蚀能力,引起钛和钛合金防爆工具外观的点状和缝隙腐蚀。电化学研究也注解,介质中含有氟离子时钛和钛合金防爆工具的抗腐蚀性将会受到冲击河南人事考试网,溶液中添加氟时降低了钛的激活电压,将加速钛和钛合金防爆工具的腐蚀。   三、外观结构对镍钛合金防爆工具抗腐蚀性的影响   不同厂家生产的镍钛弓丝具有不同的抗腐蚀性,这与它们具有不同的外观结构有关。有学者研究发现,不同厂家的镍钛弓丝外观具有雷同的成分,重要为TiO2,还有少量的NiO。虽然它们外观钝化物的成分雷同,但却具有不同的外观结构和形态。动电位实验注解,外观结构与镍钛弓丝的腐蚀电位、腐蚀速率、钝化层电流、崩解电势、缝隙腐蚀易感性等具有相关性。这说明外观结构在镍钛合金防爆工具抗腐蚀性中起偏重要作用。通过一些技术方法来改善镍钛合金防爆工具的外观结构可以进步其抗腐蚀能力。   四、外观处理对镍钛合金防爆工具抗腐蚀性的影响   镍钛合金防爆工具外观常用处理方法有机械抛光、电解法抛光、热处理和化学钝化等。有学者研究发现,电解法抛光和机械抛光后合金外观粗造度相似,平均粗糙度分别为8nm和6nm,但它们的外观形态并不雷同,电解法抛光的样品外观更加均匀同等。电解法抛光后样品外观的Ti和Ni的质量分数发生显明转变,Ni的质量分数从11.5%降至1%,并且最表层的Ti/Ni比值从0.9升至15。如许电解法抛光的样品表层将含有更多的Ti。AES分析机械抛光和电解法抛光样品的深度图像后发现,经这两种方法处理的样品氧化层厚度相近,均为4nm。因为电解法抛光的样品外观含钛量很高,含镍量很低,所以电解法抛光的镍钛合金防爆工具应该具有更强的抗腐蚀能力。一些学者也发现,电解法抛光样品的崩解电压高于机械抛光样品,而电解法抛光样品的腐蚀电流值远低于机械抛光样品。这都说明电解法抛光样品的抗腐蚀性强于机械抛光样品。有学者通过电解法抛光、热处理、化学钝化进行镍钛合金防爆工具的外观处理并分析合金的外观结构与抗腐蚀性的关系。他们发现电解法抛光、热处理、化学钝化这些方法都可以进步合金的抗腐蚀性,分外是电解法抛光和化学钝化可以明显进步抗腐蚀能力。扫描电镜观察发现,这些经过处理的合金可以获得更光滑的外观,并且可以去除残缺的外观氧化层获得更加均匀同等的氧化层。所以镍钛合金防爆工具抗腐蚀能力的进步应该与合金外观的均匀同等的更加完备完好的外观氧化层有关。他们同时还观察了氧化层深度与抗腐蚀能力的关系,发现电解法抛光与化学钝化的氧化层厚度相近,并且最薄,其次为热处理,未处理的对照组氧化层最厚,然而它们的抗腐蚀能力却成反向关系,这说明氧化层厚度并不是抗腐蚀能力的决定因素。他们认为均匀同等的完备完好的光滑的外观氧化层是镍钛合金防爆工具抗腐蚀性的重要因素。所以着眼于改善合金外观结构和氧化层的方法可以进步合金的抗腐蚀能力。   五、结论   新的技术和方法被用来改善镍钛合金防爆工具的抗腐蚀性,镍元素释放将降至极低水平,镍钛合金防爆工具的生物安全性题目也将迎刃而解。因为其优秀的物理、机械性能,镍钛合金防爆工具在医学中将有更加广泛的应用。