唐婉霞
,
严继康
,
杨钢
,
甘国友
,
杜景红
,
张家敏
,
刘易春
,
施哲
,
易建宏
稀有金属材料与工程
在不同电解液浓度的钙盐和磷酸盐混合体系中对Ti6Al4V合金进行微弧氧化(MAO)以改善其微观结构和亲水性能.利用扫描电镜、X射线衍射仪、测厚仪以及电化学工作站等对生成膜层的显微结构、物相组成、厚度以及亲水性能进行研究.结果表明:所制备的微弧氧化膜表面为粗糙多孔结构,含锐钛矿、金红石以及少量羟基磷灰石.随磷酸二氢钾浓度升高,羟基磷灰石相增多;微弧氧化膜厚度增大到一定值后不再发生变化;微弧氧化致密层与疏松层比例发生变化,增厚的疏松层表面多孔,且有较多含Ca、P的羟基磷灰石相,陶瓷膜的亲水性能提高,使得微弧氧化陶瓷膜的生物相容性得到提高.
关键词:
Ti6Al4V钛合金
,
微弧氧化
,
电解液浓度
,
亲水性
倪尔鑫
,
严继康
,
段志操
,
唐婉霞
,
吴云峰
,
杨钢
材料热处理学报
为了研究低能耗对膜层性能影响,利用自制微弧氧化设备在乙酸钙-磷酸盐体系对TC4钛合金进行微弧氧化处理,采用多重正交实验,从膜层厚度、单位能耗出发,确定了TC4钛合金在乙酸钙-磷酸盐体系中的最佳工艺参数.结果表明,膜层最厚的较佳工艺参数为:475 V、300 Hz、15 min、Ca/P=2;低能耗的较佳工艺参数为:425 V、300 Hz、20 min、Ca/P=1.5;两种膜层物相中都含有TiO2相及具有生物活性的钙磷化合物相;最厚膜层(电解液Ca/P为2)中Ca/P达到1.43,最为接近人体骨骼羟基磷灰石中的Ca/P为1.67.这两种氧化膜的腐蚀电位相对于未处理的基体均发生了正移,而最厚膜层的正移幅度更大,都有助于提高TC4钛合金的耐蚀性.
关键词:
TC4钛合金
,
电参数
,
低能耗
,
耐腐蚀
,
微弧氧化
严继康
,
杨钢
,
唐婉霞
,
吴云峰
,
方树铭
,
施哲
材料研究学报
在草酸盐、硅酸盐和磷酸盐电解液体系中,在钛合金Ti-6A1-4V(TC4)表面制备阳极氧化TiO2膜层,研究了TiO2膜层的表面显微结构、化学组成和生物活性.在室温用恒压阳极氧化法制备TC4表面阳极氧化TiO2膜,以TC4为阳极,不锈钢为阴极,电解液组成为:20 g/L的Na2C2O4、10g/L的Na2SiO3·9H2O、9.25 g/L的NaH2PO4和2g/L的NaOH,阳极氧化电压为10-120 v,氧化时间50 min,电源频率200 Hz.用XRD、AFM、SEM及XPS等手段分别测量了膜层的物相、三维形貌、氧化膜层表面的显微结构及化学组成.结果表明:氧化电压对TiO2膜层的物相组成基本没有影响,氧化膜层呈非晶态TiO2.当氧化电压为30V时,TiO2膜层表面由孔径1.3 μm左右的孔和凸起颗粒组成的粗糙结构,随着氧化电压增加表面凸起颗粒逐渐减少,粗糙度降低,当氧化电压为100V时场致溶解的作用使TiO2膜层表面凸起颗粒不明显,TiO2膜层表面的粗糙度低于TC4基体,表面孔径为240 nm.TC4阳极氧化TiO2膜层表面的微纳米结构和大量的羟基—OH,有利于提高TiO2膜层的生物活性和骨生长特性.
关键词:
无机非金属材料
,
TC4钛合金
,
阳极氧化
,
表面处理
,
TiO2膜层
