1. 毕业设计(论文)主要内容:
多孔金属具有相对密度低、比强度高、比表面积大、渗透性强、能量吸收性好等特点,是集机械性能、热学性能、声学性能、电学性能等于一体的多功能材料。因此多孔金属具有丰富的应用领域,例如:冲击缓冲器、过滤器、散热介质、催化剂载体、传感器等。而金属钛因其良好的生物相容性和轻质高强的特点,在生物材料和结构材料方面有着广泛的应用。制备孔隙率,孔结构可控的多孔钛也成为当前的研究热点。
3D打印(增材制造)是一种新型的快速成形技术,因其制备出的多孔金属与人体骨在孔隙结构、力学性能等方面具有相似以及可以制备复杂结构的特征,使得3D打印技术广泛应用于生物医学领域。由于3D打印技术发展时间较短,关于其制备出多孔金属成形件的微观组织及其演变机理研究报道较少,对制备出多孔金属成形件进行生物相容性等研究报道同样较少。因此,开展对3D打印技术制备出的多孔金属材料的力学性能及微观结构等研究对其应用前景具有重要意义。
本课题具体研究目标为探究多孔钛的结构在3D打印过程中的演变过程,探明3D打印工艺对于多孔钛结构的影响。并研究3D打印多孔钛的结构对其力学性能的影响。本课题将在3D打印多孔钛的制备工艺选择与结构性能优化方面提供科学依据,并在生物材料与机构材料等领域有广泛的应用前景。
2. 毕业设计(论文)主要任务及要求
1. 查阅不少于15篇的参考文献(其中近5年英文文献不少于3篇),完成开题报告;
2. 通过3D打印的方法制备多孔Ti,并进行结构与形貌表征;
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
第1-2周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第3-8周:按照设计方案,利用3D打印技术制备多孔Ti,优化多孔Ti的3D打印制备工艺。
第9-11周:采用XRD、EDS、FE-SEM、HR-TEM等测试技术对多孔Ti的显微结构、形貌和力学性能进行测试。
4. 主要参考文献
[1] Yuan L,Ding S, Wen C. Additive manufacturing technology for porous metal implantapplications and triple minimal surface structures: A review[J]. BioactiveMaterials, 2019, 4(1): 56-70.
[2] Wen P,Jauer L, Voshage M, et al. Densification behavior of pure Zn metal partsproduced by selective laser melting for manufacturing biodegradableimplants[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2018, 258: 128-137.
[3] Wang X, Xu S, Zhou S, et al. Topological design and additivemanufacturing of porous metals for bone scaffolds and orthopaedic implants: Areview[J]. Biomaterials, 2016, 83: 127-141.
