一种飞秒激光结合热氧化复合处理ZrNb合金的方法技术

本发明专利技术为一种飞秒激光结合热氧化复合处理ZrNb合金的方法。该方法包括以下步骤：将经过线切割和处理的工件固定在电动位移平台上，激光束透过聚焦镜作用在工件表面，通过改变扫描速度，激光频率，激光功率来调控飞秒激光参数，从而获得LIPSS结构、Groove结构或Bulge结构；将飞秒激光处理后的样品置于马弗炉中，升温至500～800℃下加热1.5～2.5小时，升温速率为3～6°/min，氧化气氛为空气，加热完成后随炉冷却至室温。本发明专利技术弥补了单一表面处理方式的缺点，复合处理后的Zr‑2.5Nb合金的耐磨性显著提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锆合金领域，尤其是一种通过飞秒激光结合热氧化复合表面处理方式提升zr-2.5nb合金抗腐蚀性，耐磨性及生物相容性的方法。

技术介绍

1、近些年来，骨关节炎患病率不断提升，因此，人工关节置换术受到广泛关注,提升关节耐磨性，生物相容性等刻不容缓。钛合金是近年来较为理想的植入材料，但其弹性模量也较大(约60-120gpa)，约为人骨的5倍，植入体内后容易出现应力屏蔽等现象，引发肌肉萎缩。作为人工关节植入体来说，存在寿命短，生物相容性差等问题。生物医用zr合金，即zr-nb体系，与钛合金相比，通常具有较小的弹性模量(50-100gpa)，同时铌(nb)是一种无毒元素，具有良好的生物相容性。因此，提高zr合金的耐磨性并将其用作骨科植入物是一个很好的选择。通常采用一些表面处理技术来改进材料耐磨性等性能。

2、其中，热氧化技术(to)利用高温氧扩散现象，使zr合金在氧扩散区形成较厚的zro2膜，有利于提高其耐磨等性能。热氧化技术具有不受样品形状限制、操作简单、经济等优点，并且在合适的条件下形成的氧化膜更致密、无孔，更适合作为植入材料。因此，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种飞秒激光结合热氧化复合处理ZrNb合金的方法，其特征为该方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的飞秒激光结合热氧化复合处理ZrNb合金的方法，其特征为第一步中所述的片材的的厚度为1.0～5.0mm。

3.如权利要求1所述的飞秒激光结合热氧化复合处理ZrNb合金的方法，其特征为第一步中所述的ZrNb合金具体为Zr-2.5Nb合金。

4.如权利要求1所述的飞秒激光结合热氧化复合处理ZrNb合金的方法，其特征为第二步中所述的打磨抛光处理具体为：依次用60#、240#、600#、800#、1000#、2000#、3000#、5000#的SiC砂纸对切...

【技术特征摘要】

1.一种飞秒激光结合热氧化复合处理zrnb合金的方法，其特征为该方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的飞秒激光结合热氧化复合处理zrnb合金的方法，其特征为第一步中所述的片材的的厚度为1.0～5.0mm。

3.如权利要求1所述的飞秒激光结合热氧化复合处理zrnb合金的方法，其特征为第一步中所述的zrnb合金具体为zr-2.5nb合金。

4.如权利要求1所述的飞秒激光结合热氧化复合处理zrn...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏超群，梁婉婉，宋天朔，吴鑫雨，席东升，施洋洋，王皓晨，杨华淼，胡航铭，李亚宁，刘宁，杨泰，李强，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：