中文摘要 | 第1-5页 |
英文摘要 | 第5-9页 |
引言 | 第9-11页 |
1 文献综述 | 第11-29页 |
1. 1 生物陶瓷材料概述 | 第11-16页 |
1. 1. 1 生物陶瓷材料的发展过程 | 第11-12页 |
1. 1. 2 生物陶瓷材料的研究现状 | 第12-14页 |
1. 1. 3 生物陶瓷材料的研究动态和发展趋势 | 第14-16页 |
1.2 医用金属材料的表面改性方法 | 第16-19页 |
1. 2. 1 等离子喷涂涂层 | 第16-17页 |
1. 2. 2 烧结涂层 | 第17页 |
1. 2. 3 溶胶凝胶涂覆的烧结涂层 | 第17-18页 |
1. 2. 4 表面化学处理诱导羟基磷灰石涂层 | 第18页 |
1. 2. 5 电化学沉积法 | 第18页 |
1. 2. 6 激光熔覆涂层 | 第18-19页 |
1. 3 激光熔覆技术的进展 | 第19-23页 |
1. 3. 1 激光熔覆工艺研究 | 第19-21页 |
1. 3. 2 设备改进与研制 | 第21页 |
1. 3. 3 理论模型处理 | 第21页 |
1. 3. 4 激光熔覆的界面问题 | 第21-23页 |
1. 4 激光熔池温度场和质场数值模拟的研究 | 第23-27页 |
1. 4. 1 温度场和流场数值模拟的概述 | 第23页 |
1. 4. 2 激光熔池质场数值模拟的简介 | 第23-24页 |
1. 4. 3 质场数值模拟的研究现状 | 第24-26页 |
1. 4. 4 存在的问题和发展趋势 | 第26-27页 |
1. 5 本论文研究的内容及其意义 | 第27-29页 |
1. 5. 1 问题的提出 | 第27-28页 |
1. 5. 2 本文的工作内容 | 第28页 |
1. 5. 3 本文研究的意义 | 第28-29页 |
2 传热的数值模拟 | 第29-62页 |
2. 1 试样制备的实验 | 第29-31页 |
2. 1. 1 基材 | 第29页 |
2. 1. 2 预涂敷粉末 | 第29页 |
2. 1. 3 样品制备方法 | 第29-30页 |
2. 1. 4 激光处理 | 第30-31页 |
2. 2 几何模型 | 第31-32页 |
2. 3 物理模型 | 第32-34页 |
2. 4 数学模型 | 第34-47页 |
2. 4. 1 传热的控制方程 | 第34-41页 |
2. 4. 2 温度场的有限单元法分析 | 第41-45页 |
2. 4. 3 温度场主控方程的确定 | 第45-47页 |
2. 5 计算网络的剖分 | 第47-48页 |
2. 6 计算程序的设计和编制 | 第48-49页 |
2. 7 传热计算的结果 | 第49-62页 |
2. 7. 1 不同工艺参数下z方向的最高温度分布 | 第49-53页 |
2. 7. 2 同一工艺参数下的涂层温度的分布 | 第53-54页 |
2. 7. 3 同一工艺参数下的基材温度的分布 | 第54-59页 |
2. 7. 4 z方向温度的分布梯度 | 第59页 |
2. 7. 5 激光加热时间与温度升高的关系 | 第59-60页 |
2. 7. 6 整个三维模型的温度场的分布 | 第60-62页 |
3 传质的数值模拟 | 第62-73页 |
3. 1 传质的几何模型 | 第62-63页 |
3. 2 传质的物理模型 | 第63页 |
3. 3 传质的数学模型 | 第63-66页 |
3. 3. 1 主要的计算方程 | 第64页 |
3. 3. 2 控制方程中源项的处理 | 第64-65页 |
3. 3. 3 边界条件 | 第65页 |
3. 3. 4 计算中所用到的热物性参数 | 第65-66页 |
3. 3. 5 计算使用的主控方程 | 第66页 |
3. 4 网格的剖分 | 第66-67页 |
3. 5 计算的方法和脚本文件的编写思想 | 第67页 |
3. 6 计算的结果 | 第67-73页 |
3. 6. 1 Ti原子的扩散程度 | 第67-69页 |
3. 6. 2 Ca~(2+)和PO_4~(3-)成分的扩散程度 | 第69-73页 |
4 分析与讨论 | 第73-79页 |
4. 1 激光束原位合成生物陶瓷涂层工艺的优选 | 第73-74页 |
4. 2 控制传热和传质的主要因素 | 第74-77页 |
4. 3 传热和传质对组织结构和性能的影响 | 第77-79页 |
5 验证性实验研究 | 第79-84页 |
5. 1 组织结构、成分及硬度的测试 | 第79页 |
5. 1. 1 组织观察 | 第79页 |
5. 1. 2 X-ray衍射物相分析 | 第79页 |
5. 1. 3 成分分析 | 第79页 |
5. 1. 4 硬度测试 | 第79页 |
5. 2 实验验证结果 | 第79-83页 |
5. 2. 1 微观形貌及组织 | 第79-81页 |
5. 2. 2 X-ray衍射试验结果 | 第81-82页 |
5. 2. 3 能谱分析结果 | 第82页 |
5. 2. 4 显微硬度测试结果 | 第82-83页 |
5. 3 熔池尺寸及形状验证 | 第83-84页 |
6 结论 | 第84-85页 |
致谢 | 第85-86页 |
参考文献 | 第86-90页 |
附录: | 第90-99页 |
1 | 第90-91页 |
2 | 第91-93页 |
3 | 第93-98页 |
4 | 第98-99页 |