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铝合金表面氧化锆等离子体电解氧化涂层的制备及形成机理研究

辛世刚，赵荣根，都徽，宋力昕

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00107

采用等离子体电解氧化方法在铝合金表面制备了氧化锆涂层，电解液为包含Zr(OH)₄颗粒的碱性溶液. 涂层的组成、结构通过XRD、EPMA进行了研究. 结果显示，涂层主要由t-ZrO₂、m-ZrO₂、α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃组成，t-ZrO₂为涂层的主晶相，分布在涂层表面，而α-Al₂O₃出现在涂层的内侧.涂层表面呈颗粒状，颗粒尺寸约为1~2μm.在氧化过程中，Zr(OH)₄颗粒在电场力的作用下向等离子体放电通道口沉积，在放电产生的高温作用下直接转化为氧化锆.

关键词: 氧化锆 , coating , plasma electrolytic oxidation , aluminium alloy

钢基铝镀层转化为陶瓷层的演变规律研究

吴振强 , 夏原 , 张春杰 , 李光

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00534

热浸镀铝钢经等离子体电解氧化(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)处理后, 表面铝镀层转化为陶瓷层. 实验对阳极电压变化、陶瓷层生长规律、涂层截面形貌和成分等进行了研究. 结果表明: 在PEO初期, 热浸铝试件的阳极电压变化趋势与纯铝试件相同, 在PEO后期电压有下降趋势. 铝镀层消耗和陶瓷层厚度增长近似为线性变化. 当铝镀层完全陶瓷化后, FeAl层参与PEO反应, 但陶瓷层生长速率变慢, 在界面处出现大量裂纹; 陶瓷层主要成分为Al、Si、O元素, 相结构主要为γ-Al₂O₃与莫来石相, 在PEO后期出现α-Al₂O₃相. 复合陶瓷层硬度呈区域性分布, 陶瓷层最高硬度可达HV1800.

关键词: 热浸铝镀层 , plasma electrolytic oxidation , ceramic coating , transforming regularity

等离子体电解氧化制备生物活性多孔纳米TiO₂涂层

胡红杰 , 刘宣勇 , 丁传贤

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00585

采用等离子体电解氧化(PEO)技术, 在纯钛基体上制备了具有多孔和纳米结构并含有不同钙磷含量的氧化钛涂层. 采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了涂层的显微结构和相组成. 采用模拟体液浸泡实验评价涂层的生物活性. 研究结果表明: 涂层主要由锐钛矿和金红石相组成, 涂层表面孔径小于10μm, 晶粒直径约10~100nm, 且涂层表面晶粒、涂层厚度、表面粗糙度和涂层中的钙磷元素含量均随着PEO过程中电流密度的增大而增加. PEO涂层在模拟体液中浸泡14 d即能够诱导类骨磷灰石在其表面沉积, 显示出良好的生物活性. 涂层中的钙磷含量和结晶形态对其生物活性起关键作用. 

关键词: 氧化钛 , porous , nanostructured , bioactive , plasma electrolytic oxidation

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