生物医用钛合金表面粗糙度轮廓仪测试
检测项目
表面形貌基础参数:
- 幅度参数:Ra(ISO 4287)、Rz(DIN EN ISO 4287)、Rmax(JIS B 0601)
- 高度分布:Rsk(偏态)、Rku(峰态)
- 承载率曲线:Rmr(c)(ISO 13565-2)
- 轮廓峰密度:RPc(每厘米峰数,ISO 4287)
- 自相关长度:Sal(ISO 25178-2)
- 纹理方向度:Str(>0.5为各向同性)
- 表面积比:Sdr(%,ISO 25178-2)
- 实体体积:Vmc(μm³/μm²)
- 截面角度分布:Δθ(°)
- 梯度层厚度:Tg(μm,SEM验证)
- 微孔等效直径:Pd(5-50μm,ASTM F1854)
- 骨长入深度预测值:BDp(μm)
- 纳米级波纹度:Wsa(0.1-0.8μm波段)
- 局部曲率半径:Rc(μm)
- 微裂纹密度:CD(个/mm²)
- 熔融球残留量:MBR(面积占比%)
- 磨损模拟后Ra衰减率:ΔRa(%)
- 腐蚀形貌演化指数:CEI(ISO 17475)
- 批次间Ra标准差:σRa≤0.05μm
- 轮廓复现性:RR(>98%)
检测范围
1. 纯钛植入体: 牙根种植体/骨钉表面酸蚀处理区域,重点检测纳米级蜂窝结构均匀性
2. Ti6Al4V关节部件: 股骨头球面抛光区,监控Ra≤0.03μm的超光滑表面
3. 多孔涂层植入体: 等离子喷涂钛涂层,量化孔隙边缘锐度(Rk≤1.0μm)
4. 激光熔融成型器件: SLM工艺成型髋臼杯,分析层间阶梯效应(Rz差异≤5μm)
5. 微弧氧化膜层: 膝关节置换件陶瓷膜,测量微孔孔径分布(PD 2-5μm占比>70%)
6. 喷砂处理基材: 脊柱融合器接触面,评价Al₂O₃颗粒冲击形成的凹坑深宽比
7. 电子束抛光件: 心血管支架支撑杆,监控抛光残留纹路高度(Rv≤0.1μm)
8. 酸洗钝化表面: 手术器械握持部,验证游离铁残留导致的异常峰密度
9. 复合改性界面: HA涂层-钛基体过渡层,检测界面粗糙度突变梯度(ΔRa/μm≥5)
10. 仿生微沟槽结构: 神经导管内壁,量化沟槽深宽比(AR 1:1~1:3)及边缘完整性
检测方法
国际标准:
- ISO 4287:1997 几何产品规范(GPS) 表面结构:轮廓法 术语、定义及表面结构参数
- ISO 4288:1996 几何产品规范(GPS) 表面结构:轮廓法 评定表面结构的规则和方法
- ISO 25178-2:2022 几何产品规范(GPS) 表面结构:区域法 第2部分:术语、定义及表面结构参数
- ASME B46.1-2019 表面纹理标准
- GB/T 3505-2021 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 术语、定义及表面结构参数
- GB/T 10610-2018 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 评定表面结构的规则和方法
- GB/T 33523.3-2020 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 区域法 第3部分:操作算子
检测设备
1. 接触式轮廓仪: BRUKER DektakXT(针尖半径2μm,垂直分辨率0.1nm)
2. 激光共聚焦显微镜: KEYENCE VK-X3000(405nm激光,Z轴分辨率1nm)
3. 白光干涉仪: ZYGO Nexview NX2(20X物镜,横向分辨率0.3μm)
4. 原子力显微镜: BRUKER Dimension Icon(ScanAsyst模式,Z分辨率0.01nm)
5. 三维光学轮廓仪: Sensofar S neox(PSI/VSI混合模式,视场20×20mm)
6. 聚焦离子束-SEM联用系统: FEI Helios G4(30kV Ga离子束,三维重构精度50nm)
7. 纳米压痕仪: Anton Paar TTX-NHT³(最大载荷500mN,位移分辨率0.01nm)
8. 激光衍射粗糙度仪: TRIBO SmartSurf ACE(非接触式,测量速度10mm/s)
9. 共焦拉曼显微镜: HORIBA LabRAM HR Evolution(532nm激光,空间分辨率200nm)
10. X射线显微镜: ZEISS Xradia 620 Versa(亚微米CT,体素尺寸0.7μm)
11. 电子背散射衍射系统: EDAV Hikari XP(晶界角度分析,步长0.1μm)
12. 台阶高度标准器: VLSI SHS-4.0QC(NIST溯源,台阶高度4.0±0.01μm)
13. 环境控制舱: ESPEC SH-262(温度精度±0.5℃,模拟体液环境测量)
14. 振动隔离平台: Newport VH3036W-OPT(隔振频率0.7Hz,保障纳米级测量)
15. 自动多工位载台: Märzhäuser SCAN IM(定位精度±1μm,批量检测支持)
北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】
报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。
检测周期:7~15工作日,可加急。
资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。
标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。
非标测试:支持定制化试验方案。
售后:报告终身可查,工程师1v1服务。