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激光选择熔化成形工艺参数对多孔钛结构的影响及成孔机理
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:TG456.7[金属学及工艺—焊接]
  • 作者机构:[1]安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002, [2]苏州大学机电学院激光加工中心,江苏苏州215021, [3]苏州大学沙钢钢铁学院,江苏苏州215021
  • 相关基金:苏州市科技基础研究计划项目(SYG201231)、国家自然科学基金(51305285)
中文摘要:

为丰富生物医用多孔钛的制备方法,采用激光选择熔化成形技术制备了多孔钛,着重研究了光斑直径/扫描间距(D/d)值及粉末组成对多孔钛结构的影响、主孔及微孔的形成机理。结果表明:实验粉末为95%Ti+5%TiH2(95%,5%为质量分数)、D/d值为1时,多孔钛孔隙由主孔和微孔构成,微孔将部分主孔连通,形成三维连通结构;激光束选择性地作用于预置粉末,预留的未被辐照区域形成主孔,是否存在主孔由D/d值决定,D/d=2时不产生主孔,D/d=1时产生主孔;激光作用下TiH2分解产生H2,在极快速凝固条件及“活塞效应”的协同作用下,部分Hz来不及从钛熔池中逸出而形成微孔,微孔对样品的孔隙率影响不明显,但微孔的存在明显提高了样品的开孔率。

英文摘要:

In order to enrich the preparation methods of biomedical porous Ti, a technology of selective laser melting is used to prepare porous Ti. The effect of spot diameter/scan space (D/d) and powder on the structure of porous Ti and the formation mechanisms of big holes and small holes are investigated. The results demonstrate that when the experiment is 95 % Ti+5 % TiH2 (95 %, 5 % are mass fractions) and D/d = 1, porous titanium holes are comprised of big holes and small holes, small holes make part of the big holes connected, to be there-dimensional connectivity structure. Laser beam irradiates preset powder selectively, and the area without irradiated form big holes. Big holes are decided by D/d. Big holes are formed under D/ d = l, while under D/d = 2, are not. Till2 is decomposed and produces H2 under the irradiation of laser beam, with the rapid solidification and "Piston Effect", and some H2 does not have enough time to overflow from weld pool and thus form small holes; the effect of small holes on porosity is not obvious, but the existence of small holes improve the open ratio of the samDle dramatically.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849