电化学抛光niti 合金表面性能的研究

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------电化学抛光NiTi合金表面性能的研究1776功能材料2007年增刊（38）卷电化学抛光NiTi合金表面性能的研究*刘欣杰，韩会民，卢守栋1，杨大智111,2（1.大连理工大学三束材料改性国家重点实验室，辽宁大连116024；2.大连理工大学材料科学与工程学院，辽宁大连116085）摘要：提出了一种改进的电化学抛光液（冰醋酸-原来的氧化膜被溶解，生成光洁均匀的新的氧

2、化膜[7]。电化学抛光已经被证实可以显著改善NiTi合金的耐蚀性：如Trépanier等[8]研究了不同处理条件下（电化学抛光、热处理、硝酸钝化）表面氧化层的改进对NiTi支架腐蚀性能的影响，发现电化学抛光后的表面氧化层较薄，表面光滑均匀，耐蚀性最好；Thierry等人的研究也表明电化学抛光的NiTi合金表面光滑均匀，镍含量降低，击穿电位升高，耐蚀性得到改善。然而目前电化学抛光后的NiTi合金表面形貌及光洁度都不太理想，光亮度更是很少报道，虽然NiTi合金的表面组成与钛合金基本类似，但是目前广——————————————————————————————

3、————————------------------------------------------------------------------------------------------------泛采用的钛合金、镍合金等电化学文献标识码：A抛光液并不适合NiTi合金。所以在目前广泛使用的冰醋酸-高氯酸体系[6,10]中加入A和B两种物质，获得了一种改进的电化学抛光液，并在此溶液中对电化学抛光工艺进行了研究，在此基础上研究了电化学抛光对NiTi合金表面光洁度的影响，以及对腐蚀性能的影响。[9]高氯酸-A-B），并采用此抛光工艺对NiTi合金(

4、Ti-50.8%（原子分数）Ni)进行电化学抛光。与机械抛光作对比，研究了两种抛光技术对合金表面光洁度的影响，并利用电化学方法研究了抛光技术对合金在Hanks’溶液中腐蚀性能的影响。研究结果表明，此工艺下的电化学抛光有效降低了NiTi合金的表面粗糙度，光亮度近似镜面状态。与机械抛光相比，电化学抛光更好地提高了NiTi合金在Hanks’溶液中的耐腐蚀性能。关键词：抛光液；NiTi合金；电化学抛光；光洁度；耐蚀性中图分类号：TB381；TQ153.5文章编号：1001-9731(2007)增刊-1776-041引言NiTi合金由于具有热形状记忆效应、超弹性

5、及良好的生物相容性，在生物医学领域获得了广泛的应用，如畸齿丝、心血管扩张支架、骨折修复材料等。作为一种长期植入人体的生物医用材料，NiTi合金不——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------仅要求具有良好的生物力学性能，还要有优异的生物相容性。材料的表面形貌和耐蚀性对其生物相容性有很大的影响。对于与血液接触的生物医用材料（如冠状动脉支

6、架），一般要求材料表面尽可能光滑，以提高材料的血液相容性。Ponsonnet等[5]提出光滑的NiTi表面（利用2400#SiC砂纸抛光）比较为粗糙的NiTi表面（利用400SiC砂纸抛光）更有利于人纤维原细胞与造骨细胞的吸附与生长。目前，机械抛光(Mechanicalpolishing,MP)和电化学抛光(Electrochemicalpolishing,EP)是常用的表面处理方法。机械抛光可以获得光洁度较高的表面，但对形状复杂的工件，机械抛光难以操作，另外机械抛光会在工件表面形成一层冷作硬化的变形层，磨削时还会在表层夹杂一些抛光磨料，从而降低表面氧

7、化层的均一致密性，进一步影响其力学、腐蚀等性能。电化学抛光的优势在于能应用于各种形状的工件，这对目前激光加工NiTi合金支架的后处理具有很大的吸引力。关于电化学抛光的机理，一般认为在阳极表面发生两种不同的过程：在较大的不平度下（＞1μm）进行的是宏观平整抛光，由液固表面的粘滞层来完成；在较小的不平度下（＜1μm）进行的是微观光泽抛光，取决于金属表面氧化膜的消蚀与重建过程，在此过程中，[6]#[1-4]——————————————————————————————————————---------------------------------------

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