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牛血清环境下等离子喷涂ZrO2增强羟基磷灰石涂层的摩擦磨损性能

鲍雨梅 , 许景顺 , 高海明 , 徐哲玉 , 马龙

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150323.002

为了研究ZrO2增强羟基磷灰石(HA)复合涂层在牛血清润滑环境下的摩擦磨损性能,首先,采用等离子喷涂技术在钛合金基体上制备了ZrO2含量分别为0、15wt％和30wt％的HA生物陶瓷涂层;然后,分析了ZrO2/HA复合涂层的物相成分和结合强度;最后,采用UMT-3销盘摩擦试验机研究了ZrO2/HA复合涂层在牛血清润滑环境下的摩擦磨损性能,观察涂层磨损表面微观形貌并分析了磨损机制.结果表明:HA涂层的主要物相为HA,15wt％ ZrO2/HA复合涂层和30wt％ZrO2/HA复合涂层中的ZrO2以立方相形式存在,并且衍射峰强度高于HA的.随着ZrO2含量增大,涂层的结合强度明显增大.ZrO2/HA复合涂层与纯HA涂层相比,有更好的耐磨性和更低的摩擦系数.纯HA涂层的磨损机制以犁沟效应和磨粒磨损为主,而15wt％ ZrO2/HA复合涂层和30wt％ ZrO2/HA复合涂层的磨损机制为脆性剥落磨损.

关键词: 羟基磷灰石 , 磨损机制 , 牛血清 , ZrO2 , 等离子喷涂

羟基磷灰石涂层制备及失效研究进展

鲍雨梅 , 马龙 , 徐哲玉 , 金志伟

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.09.011

羟基磷灰石（HA）成分与人体骨和牙齿相近，植入人体后，其羟基（-OH）与骨细胞形成化学键结合，具有良好的生物活性和生物相容性。主要介绍了羟基磷灰石涂层的热喷涂、激光熔敷和复合技术制备方法及特点，在临床使用案例基础上，从涂层的力学性能及生物活性两个方面总结涂层失效的原因。针对制备涂层结合强度、生物活性、化学稳定性等内在问题，给出了可行的解决方案，为高性能的 HA 涂层的制备和应用提供参考。

关键词: 羟基磷灰石 , 热喷涂 , 激光熔覆 , 涂层失效

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