Cr18Ni13Mo3不銹鋼用作外科植入物的制造，表面經(jīng)機(jī)械拋光、電化學(xué)拋光、化學(xué)鈍化，工藝還不夠完善，特別是鈍化工藝，行業(yè)內(nèi)的差距很大。為此，齊寶芬對(duì)外科植入物不銹鋼產(chǎn)品的鈍化條件進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探索，得出一些實(shí)際使用的結(jié)果。


1. 鈍化液的選擇


  試樣材料為Cr18Ni13Mo3、Cr18Ni14Mo3、Cr18Ni15Mo3等制作的骨連接用接骨板、接骨螺釘及髓內(nèi)釘（梅花針）。實(shí)驗(yàn)鈍化液的兩種配方見(jiàn)表6-2，表6-2列出不銹鋼產(chǎn)品30℃鈍化后的表面點(diǎn)蝕電位（mV),試樣經(jīng)機(jī)械拋光（800#砂紙+布拋光）、清洗、干燥后分別放入兩類(lèi)鈍化液中，鈍化后測(cè)定不銹鋼的耐腐蝕性能Eb值（表面點(diǎn)蝕電位）。如表 6-2 的Eb值所示，兩種鈍化液在相同條件下鈍化的樣品點(diǎn)蝕電位Eb值都無(wú)明最差異。理論上，目前對(duì)鈍化膜的成膜機(jī)理有多種解釋，其中之一是產(chǎn)品鈍化后表面為含有鉻的氧化膜，鉻的存在對(duì)形成氧化膜起重要作用。不銹鋼產(chǎn)品含鉻量為17%~20%,有是夠的鉻參與成膜，故鈍化液中是否加入重鉻酸鉀（K2C2O3)對(duì)鈍化膜的性能影響不大。目前英美等國(guó)對(duì)外科植入物不銹鋼產(chǎn)品的純化也都共同推薦硝酸水溶液的鈍化配方。


表 2.jpg




2. 鈍化液溫度的選擇


  化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快。鈍化液中硝酸隨溫度的升高而揮發(fā)增大。因此，基于實(shí)際可操作性為原則，選擇溫度在50℃以下。實(shí)驗(yàn)在硝酸20%,時(shí)間2小時(shí),不同的溫度鈍化后測(cè)出不銹鋼的點(diǎn)蝕電位Eb，見(jiàn)圖6-1，從曲線可見(jiàn)，50℃時(shí)的點(diǎn)蝕電位最高，30℃時(shí)的點(diǎn)蝕電位稍低，30℃以下的點(diǎn)蝕電位急劇下降，30℃以下的溫度不可取，50℃時(shí)的產(chǎn)品耐蝕性最好。


圖 1.jpg




3. 鈍化時(shí)間的選擇


①. 實(shí)驗(yàn)是在25%硝酸＋2.5%重鉻酸鉀的鈍化液中，溫度30℃時(shí)，鈍化時(shí)間分別為2h、4h、6h、12h的條件下鈍化后，在0.9%氯化鈉水溶液中于（37±1)℃電化學(xué)測(cè)試得樣品的點(diǎn)蝕電位，見(jiàn)圖6-2。


  從圖6-2可見(jiàn)，鈍化6小時(shí)的點(diǎn)蝕電位達(dá)到最高值，且平行試樣測(cè)試中的點(diǎn)蝕電位重現(xiàn)性好，產(chǎn)品耐蝕性能穩(wěn)定。若鈍化時(shí)間過(guò)短，如2小時(shí),則同批產(chǎn)品中鈍化性能質(zhì)量不穩(wěn)定，點(diǎn)蝕電位差異較大。


圖 2.jpg


②. 第二個(gè)實(shí)驗(yàn)是在20%硝酸鈍化液中，鈍化溫度為50℃下，選擇不同的時(shí)間鈍化后，其在相同的條件下測(cè)得的點(diǎn)蝕電位見(jiàn)圖6-3。


從圖6-3可見(jiàn)，在鈍化溫度50℃，鈍化時(shí)間以30~60分鐘時(shí)的點(diǎn)蝕電位高且穩(wěn)定，鈍化性能好。



4. 外科植入不銹鋼產(chǎn)品鈍化工藝


 鈍化液應(yīng)選用 20%~30%硝酸溶液，溫度50℃時(shí)鈍化時(shí)間為 30~60分鐘，溫度30℃時(shí)鈍化時(shí)間為6小時(shí)。