NiTi记忆合金表面化学沉积磁性金属薄膜

论文摘要

医用支架用于治疗管道狭窄症是医学界的一大革命,但对使用支架后患者的医疗情况调查表明,各种支架在使用后都存在不同程度的再阻塞问题。目前,在临床上用于治疗人体内管道狭窄症的支架主要是镍钛形状记忆合金支架和不锈钢支架。这些支架都是非磁化的,仅限于物理治疗效果,不能实施化学药物治疗。现在已经能制备出具有磁性的微米级的药物颗粒,如果在金属或合金支架上覆一层磁性薄膜,当把覆有磁性薄膜的支架植入人体内,再向该部位提供具有医疗效用的磁性药囊,则该磁性药物颗粒就可以附着在支架上,从而实施靶向局部给药,增加了现有支架化学药物治疗的功能,达到减小药物负作用、提高药效的目的。 本论文主要研究利用化学镀方法在NiTi合金表面制备磁性薄膜的工艺条件。主要包括两部分内容:一、化学镀工艺及配方的确定,特别是钨酸钠浓度对化学镀Ni-Co-W-P磁性薄膜的影响;二、热处理对化学镀Ni-Co-W-P磁性薄膜的影响。研究取得以下成果: 1) 在化学镀Ni-Co-P磁性薄膜的配方中添加钨酸钠可以显著提高沉积速率和镀膜的磁性能。钨酸钠浓度对化学镀反应的活化能有明显的影响,随钨酸钠浓度的增加,活化能升高;钨酸钠浓度对镀膜的沉积速率、磁性能、形貌、光洁度及结合力也有很大影响,当钨酸钠浓度为0.8g/L时,这些性能都表现良好。 2) 确定了较理想的施镀时间和镀液温度。随着施镀时间的增长,镀层的厚度和饱和磁化强度随之增加,但矫顽力没有明显的变化规律,较佳的施镀时间为60分种左右;镀液温度不仅影响化学沉积速度,而且影响镀层的磁性能,较佳的镀液温度为60℃左右。 3) 镀层与合金的结合力是镀层的关键性能之一,探讨了热处理工艺对镀层与合金结合力的影响。热处理一方面可以消除镀层中的内应力,有利于提高结合力;另一方面导致金属原子的扩散运动,使镀层与基体间形成固溶体或金属间的化合物,有利于镀层与基体间由原来的机械咬合,转化为金属键的结合,使镀层与合金间的结合力进一步得到提高。 4) 利用扫描电镜及X射线能谱法、X射线衍射法、显微拉曼光谱

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 磁性薄膜制备方法
• 1.2.1 真空蒸镀法
• 1.2.2 溅射镀膜
• 1.2.3 离子镀膜
• 1.2.4 纳米薄膜和多层膜
• 1.2.5 脉冲激光沉积
• 1.2.6 化学气相沉积法
• 1.2.7 化学镀和电镀
• 1.3 选题的目的及意义
• 第2章 实验方案的确定
• 2.1 化学镀的优点
• 2.2 实验原理
• 2.2.1 化学镀镍的热力学原理
• 2.2.2 化学镀镍的动力学原理
• 2.2.3 镀液中各成分的作用
• 2.2.4 化学镀镍工艺条件的影响
• 2.3 典型镀液介绍
• 2.4 化学镀镍一般实验步骤
• 2.4.1 前处理
• 2.4.2 化学镀
• 2.4.3 后处理
• 第3章 Ni-Co-W-P磁性金属薄膜的制备
• 3.1 化学镀制备薄膜的发展水平及研究现状
• 3.2 实验内容
• 3.2.1.基体材料
• 3.2.2 试验试剂与仪器
• 3.2.3 工艺流程
• 3.3 结论
• 第4章 化学镀工艺配方优化研究
• 4.1 实验原料与仪器设备
• 4.2 施镀时间对镀膜的影响
• 4.3 施镀温度对化学镀的影响
• 4.3.1 施镀温度对镀速的影响
• 4.3.2 施镀温度对磁性能的影响
• 4.3.3 小结
• 4.4 镀液中钨酸钠浓度对镀速以及镀层性能的影响
• 4.4.1 实验方法
• 4.4.2 结果与讨论
• 4.4.3 小结
• 4.5 结论
• 第5章 热处理对Ni-Co-W-P镀膜结构与性能的影响
• 5.1 影响化学镀层的主要因素
• 5.1.1 基体材料、试样表面及镀前处理
• 5.1.2 镀层应力
• 5.1.3 施镀工艺
• 5.1.4 超声波化学镀
• 5.1.5 镀后热处理
• 5.2 实验内容
• 5.2.1 实验原料与仪器设备
• 5.2.2 实验条件及方法
• 5.2.3 结果与讨论
• 5.3 结论
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢