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TRIZ:产品创新设计
1.8.5.1 6.5.1  问题描述
6.5.1 问题描述

生物医学钛合金材料表层的氧化膜对其耐蚀性和生物相容性至关重要。医用钛合金,如新型钛合金TLM(Ti-5Zr-3Sn-5Mo-15Nb)植入物进入人体后,材料将会接触到多种体液、软组织和骨骼等,体液是人(动物)体内溶解了多种物质的充气水溶液。溶解的物质有:电解质(如KCl和NaCl等),在体液中离解成正离子和负离子(如Na+、K+和Cl-);也有非电解质(如葡萄糖、尿素和肌酸酐等)。在人体不同部位有不同体液(如血液、唾液、淋巴液、关节润滑液等),在体液环境下,材料的腐蚀会引起变态反应和炎症反应等负面作用。因此,目前医用钛合金在植入前都经过表层处理,生成的氧化膜(主要是TiO2)具有与生物分子的反应活性低、毒性低、水中溶解度低、抗炎作用明显、屏蔽金属离子溶出等优点,使得钛合金在生物医学材料中得到广泛应用。

切削加工目前仍然是机械工业应用最广泛的加工方法之一,随着汽车、航空航天、能源、模具、电子、生物材料等行业的发展,被加工材料能级的不断提高,高强和超高强度、高韧性、难切削加工等材料层出不穷,切削加工正在向高速高效、更好的表面完整性、智能、环保的方向发展。切削工艺不仅要达到好的加工精度,还要达到好的表面完整性。因此,切削加工刀具和切削工艺更要满足被加工零件抗疲劳、耐腐蚀、耐磨等服役要求,以满足加工零件长寿命、全寿命的要求,达到节能降耗的目的。切削工艺的发展趋势不仅是形成零件表面的过程,更应是保障和强化表面性能的过程。

由于切削加工过程的复杂性,实现切削加工工艺创新迫切需要有效的技术创新理论进行指导。