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等离子喷涂HA/Ti复合涂层研究 I.结构、组成和力学性能

郑学斌 , 丁传贤

无机材料学报

采用等离子喷涂方法，在Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ基体上成功地制备了ＨＡ／Ｔｉ复合涂层，并对复合涂层的微观结构、相组成和力学性能进行了研究．结果表明，ＨＡ和Ｔｉ两相均匀地分布于复合涂层中．ＨＡ／Ｔｉ复合涂层的结合强度明显高于纯 ＨＡ涂层，这主要是由于 ＨＡ／Ｔｉ的复合缓和了涂层与基体之间的热膨胀系数失配．ＨＡ／Ｔｉ复合涂层在模拟体液中浸泡一段时间后，结合强度没有明显降低．ＨＡ／Ｔｉ复合涂层的断裂韧性和硬度均高于 ＨＡ涂层．

关键词: HA涂层 , HA/Ti composite coating , plasma spray , bonding strength

碱预处理对水热电化学在钛合金表面沉积羟基磷灰石的影响

杜见第 , 刘新宽 , 何代华 , 刘平 , 马凤仓 , 李芹 , 冯宁宁

稀有金属材料与工程

Ti6Al4V基体经NaOH溶液恒温预处理不同的时间(12、24、36、48、60 h),然后分析了不同的碱预处理时间对Ti6Al4V基体及羟基磷灰石(HA)形态、物相的影响.经碱预处理后Ti6Al4V表面呈现三维网状结构,并检测到了钛酸钠凝胶的存在.随后采用水热电化学方法得到了HA涂层,水热反应电解质包括NaCl、K2HPO4·3H2O、CaCl2,在恒温120℃、电流密度为1.25 mA/cm2的条件下保持120 min.结果表明:HA的生长模式及形态均受预处理时间的影响:当基体经过12 h的预处理后,水热反应形成一层针状HA及少量蒲公英状HA.而蒲公英状HA的数量随预处理时间的增加而增多.但预处理时间大于48 h时,其数量稍有减小.HA在(002)晶面的取向指数、结晶度在预处理时间为48 h时分别达到了最小值、最大值.

关键词: Ti6Al4V , 羟基磷灰石涂层 , 碱预处理 , 水热电化学

Hydroxyapatite Bioceramic Coatings Prepared by Hydrothermal-electrochemical Deposition Method

武汉理工大学学报-材料科学版(英文版) doi:10.1007/s11595-014-0928-1

关键词:

在钛基合金表面水热电化学沉积羟基磷灰石涂层

杜晶 , 何代华 , 刘平 , 刘新宽 , 马凤仓 , 李伟 , 陈小红 , 张珂 , 赵君

材料研究学报 doi:10.11901/1005.3093.2016.143

在Ca2+、H2PO4-和NO3离子浓度分别为0.025 mol/L、0.015 mol/L和0.1 mol/L电解液中加入2.5×10-4mol/L的柠檬酸钠,采用水热电化学方法在Ti6Al4V基体表面沉积羟基磷灰石涂层,研究了柠檬酸根对羟基磷灰石(HA)涂层的物相组成、形貌及结合强度的影响以及沉积时间对HA涂层物相、形貌、结晶度、涂层厚度及结合强度的影响.结果表明:在含柠檬酸根电解液中水热电化学沉积的仍为HA涂层,与不含柠檬酸根的电解液相比,HA晶体的尺寸显著减小,涂层表面更加均匀致密,涂层与基体之间的结合强度由15.39 MPa提高到24.31 MPa;HA(002)晶面的衍射峰随着水热电化学沉积时间的增加先增强后减弱,在沉积2h时达到最大,HA晶粒尺寸较小,涂层更为均匀致密.随着沉积时间的增加,HA涂层厚度呈非线性增加,HA涂层的结晶度和结合强度均,先增大后减小,沉积时间为2h时结晶度和结合强度分别达到最大值为75.7％和24.31 MPa.

关键词: 金属材料 , Ti6Al4V , 柠檬酸根 , 水热电化学 , 羟基磷灰石涂层

等离子喷涂HA/Ti复合涂层研究

郑学斌 , 丁传贤

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2000.05.022

采用等离子喷涂方法，在Ti-6Al-4V基体上成功地制备了HA/Ti复合涂层，并对复合涂层的微观结构、相组成和力学性能进行了研究．结果表明，HA和Ti两相均匀地分布于复合涂层中．HA/Ti复合涂层的结合强度明显高于纯HA涂层，这主要是由于HA/Ti的复合缓和了涂层与基体之间的热膨胀系数失配．HA/Ti复合涂层在模拟体液中浸泡一段时间后，结合强度没有明显降低．HA/Ti复合涂层的断裂韧性和硬度均高于HA涂层．

关键词: HA涂层 , HA/Ti复合涂层 , 等离子喷涂 , 结合强度

等离子喷涂HA／Ti复合涂层研究

郑学斌 , 丁传贤 , 王毅 , 朱雅萍 , 任一萍

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2000.06.022

对等离子喷涂HA／Ti复合涂层进行模拟体液和体外细胞试验，以考察涂层的生物学性能．结果指出，涂层经模拟体液浸泡后，表面覆盖一层碳酸磷灰石(carbonate-apatite)，这表明涂层具有良好的生物活性．粗糙的涂层表面易于形成碳酸磷灰石．模拟体液的浓度太小或pH值太大，均会导致碳酸磷灰石层不能在涂层表面形成．体外细胞试验显示，成骨细胞能在涂层表面紧密贴壁并正常生长，显示涂层具有优良的生物相容性．

关键词: HA涂层 , HA/Ti复合涂层 , 模拟体液试验 , 细胞试验

表面机械研磨对AZ31表面sol-gel法制备羟基磷灰石涂层的影响

安艳丽 , 杜华云 , 范薇 , 卫英慧 , 郭春丽 , 侯利锋

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.03.043

采用表面机械研磨(surface mechanical attrition treatment, SMAT)技术对AZ31镁合金进行前处理,以氢氧化钙和磷酸二氢钙为前驱物,在AZ31镁合金表面通过溶胶-凝胶(sol-gel)法制备了羟基磷灰石涂层.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对涂层表面形貌、截面进行了分析表征,利用电化学工作站测试了该涂层的在生理盐水中的动电位极化曲线.结果表明,SMAT后样品上的HAP的结晶性增强,HAP涂层厚度由8 μm增加到18 μm,而且HAP涂层与SMAT处理过的基体间结合强度明显提高.动电位极化测试表明SMAT后样品的HAP涂层自腐蚀电流密度降低了50%,腐蚀电位正移了56.1 mV,抗腐蚀性能明显增强.

关键词: 表面机械研磨 , AZ31镁合金 , 溶胶-凝胶法 , 羟基磷灰石涂层

电泳沉积磷灰石生物陶瓷涂层的研究进展

朱庆霞 , 韩丹 , 李亚明

硅酸盐通报

羟基磷灰石(HA)生物涂层材料是最有发展前途的生物硬组织替代材料之一.电泳沉积具有装置简单,操作方便,非线性,沉积温度低等特点,可以解决传统HA生物陶瓷涂层制备工艺上的各种不足.文中探讨了电泳沉积的各种工艺影响因素,综合介绍了国内外有关电泳沉积HA复合(梯度)生物涂层和电泳沉积与其它方法复合制备HA生物涂层的研究报道,进而提出了相应的设想和展望.

关键词: 电泳沉积 , 磷灰石涂层 , 复合(梯度)涂层