表面机械研磨处理对AZ31表面电化学沉积羟基磷灰石膜的影响

材料热处理学报, 2016, 37(8): 151-156.

表面机械研磨处理对AZ31表面电化学沉积羟基磷灰石膜的影响

张西璐 ^1, , 杜华云 ^2, , 安艳丽 ^3, , 刘宝胜 ^4, , 卫英慧 ^5, , 侯利锋 ^6, , 郭春丽 ^7,

1.太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原,030024

2.太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原,030024

3.山西医科大学基础医学院,山西太原,030001

4.太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原科技大学材料科学与工程学院,山西太原030024

5.太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原030024;山西工程技术学院,山西阳泉045000

6.太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原,030024

7.太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原,030024

基金项目: 太原科技大学校博士科研启动项目(20152011) 国家自然科学基金(51001079,21201129) 山西省自然科学基金(2011011020-2,2010021023-1) 国家青年基金(61505101) 中国博士后科学基金(20100471586) 中国教育部科研启动基金(20091402110010) 山西医科大学青年基金会(2012-057546)

关键词：电化学沉积 , 膜层 , 羟基磷灰石 , 表面机械研磨处理 , AZ31镁合金

Effect of surface mechanical attrition treatment on electrodeposited hydroxyapatite film on AZ31 Mg alloy surface

Keywords： electrodeposition , films , hydroxyapatite , surface mechanical attrition treatment , AZ31 Mg alloy

采用表面机械研磨(SMAT)技术对AZ31镁合金进行前处理,然后通过电化学沉积方法在其表面制备羟基磷灰石(HAP)膜层.采用XRD、SEM、3D光学轮廓仪及胶带法附着力测试对膜层的物相结构、表面形貌和膜层的结合力进行了分析.结果表明,SMATed样品上的HAP的结晶性较non-SMATed样品的增强,HAP膜在SMATed样品上的沉积速率明显增大,HAP膜层厚度由在non-SMATed样品的25 μm增加到SMATed+ HAP样品的40 μm,而且HAP膜层与SMATed基体间结合强度明显提高.动电位极化、EIS测试表明SMATed+ HAP样品的自腐蚀电流密度比non-SMATed+ HAP样品降低了30.84％,腐蚀电位正移了80.3mV,抗腐蚀性能明显增强.在模拟体液的浸泡实验中SMATed+ HAP样品表现出更好的生物活性,样品的的平均腐蚀失重率由non-SMATed+ HAP样品的0.87 mg·mm-2·h-1降低到SMATed样品的0.46 mg·mm-2·h-1.

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