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La(NO_(3))_(3)掺杂对TC4微弧氧化/水热复合涂层显微结构和耐磨性的影响
1
作者 张云龙 牛楚涵 +5 位作者 董鑫焱 张宇民 李启荣 李成海 张瑞霞 张唯一 《材料保护》 CAS CSCD 2023年第7期10-16,共7页
作为生物医用材料,TC4钛合金在骨组织再修复领域中临床使用量很大,中国每年的消耗量约为百万件以上。但TC4钛合金耐磨性低、生物活性差等问题严重制约其工程应用领域的扩展。为此,采用微弧氧化/水热合成复合技术在TC4表面制备微弧氧化/... 作为生物医用材料,TC4钛合金在骨组织再修复领域中临床使用量很大,中国每年的消耗量约为百万件以上。但TC4钛合金耐磨性低、生物活性差等问题严重制约其工程应用领域的扩展。为此,采用微弧氧化/水热合成复合技术在TC4表面制备微弧氧化/水热复合涂层,研究水热合成液中La(NO_(3))_(3)掺杂量对TC4钛合金微弧氧化/水热涂层的相组成、微观形貌、显微硬度、耐磨性等参数的影响作用。利用XRD、SEM、显微硬度计、摩擦磨损试验机等手段对TC4钛合金微弧氧化/水热涂层进行表征。研究结果表明:TC4钛合金微弧氧化/水热涂层相组成主要由锐钛矿型TiO_(2)和羟基磷灰石组成。经过水热处理后合成液中La^(3+)进入到复合涂层中,参与涂层反应。随着La(NO_(3))3掺杂量增加,获得的复合涂层中羟基磷灰石相含量先增加后降低。当La(NO_(3))_(3)掺杂量超过24 mmol/L时,涂层表面变得更为光滑。TC4钛合金微弧氧化/水热涂层的显微硬度先降低后增加,且其摩擦系数先增大后减小。当La(NO_(3))_(3)掺杂量达到24 mmol/L时,涂层的显微硬度达到最小值,约为271.8 HV9.8 N;涂层摩擦系数达到最大值,约为0.8~0.9。 展开更多
关键词 钛合金 微弧氧化/水热复合涂层 羟基磷灰石 显微结构 耐磨性
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镁合金表面微弧氧化/自组装/镍复合涂层的腐蚀过程和机理
2
作者 王东 刘金玉 +3 位作者 孙世博 吴方 温玉清 尚伟 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2024年第1期100-109,共10页
镁合金具有很强的活性,在水溶液或潮湿的大气中容易被腐蚀。为了提高镁合金的耐腐蚀性能,首先利用微弧氧化工艺进行微弧氧化,通过乙酸乙酯(C_(4)H_(8)O_(2))进行自组装,最后化学镀镍,在AZ91D镁合金表面制备微弧氧化(MAO)/自组装(SAM)/镍... 镁合金具有很强的活性,在水溶液或潮湿的大气中容易被腐蚀。为了提高镁合金的耐腐蚀性能,首先利用微弧氧化工艺进行微弧氧化,通过乙酸乙酯(C_(4)H_(8)O_(2))进行自组装,最后化学镀镍,在AZ91D镁合金表面制备微弧氧化(MAO)/自组装(SAM)/镍(Ni)复合涂层。通过形貌结构、电化学测试和腐蚀产物分析研究复合涂层在3.5 wt.%NaCl环境中的腐蚀行为,并建立复合涂层的腐蚀过程模型。结果表明:Cl^(−)的存在加速了腐蚀的发生。复合涂层的腐蚀电流密度与镁合金相比下降3个数量级,复合涂层显著提高了镁合金的耐蚀性。复合涂层在盐雾环境中0~96 h时,Ni层表面结构仍然致密。当复合涂层暴露在腐蚀环境中120 h后,Ni层开始被破坏,腐蚀离子进行渗透,形成通道。之后,基体上的SAM层和MAO层的保护时间缩短。在144 h时,腐蚀离子直接穿透了复合涂层,使基体涂层保护失效。研究成果可为该类涂层的开发、制备和应用提供试验依据和理论基础。 展开更多
关键词 镁合金 微弧氧化 复合涂层 耐蚀性能 腐蚀过程
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聚乙二醇/聚乙烯醇复合润滑膜对铝合金微弧氧化陶瓷层的润滑作用
3
作者 冯智 贾恩东 +1 位作者 刘涛 陆海林 《润滑与密封》 CAS CSCD 2024年第3期166-174,共9页
微弧氧化(MAO)技术可明显改善铝合金的力学性能和表面性能,然而微弧氧化后的陶瓷层显示出较高的粗糙度,导致铝合金在摩擦过程中磨损较大。为改善铝合金抗磨性能,通过热压聚乙烯醇(PVA)和聚乙二醇(PEG)聚合物在铝合金微弧氧化后的陶瓷层... 微弧氧化(MAO)技术可明显改善铝合金的力学性能和表面性能,然而微弧氧化后的陶瓷层显示出较高的粗糙度,导致铝合金在摩擦过程中磨损较大。为改善铝合金抗磨性能,通过热压聚乙烯醇(PVA)和聚乙二醇(PEG)聚合物在铝合金微弧氧化后的陶瓷层表面制备一种具有优异润滑性能的复合膜,在不同频率、载荷和润滑条件下表征复合膜的润滑性能,并通过X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外(FTIR)分析复合膜的形成方式和润滑机制。结果表明:复合膜的摩擦因数仅为无膜时的1/4,具有良好的润滑性能;复合膜在干摩擦、油润滑以及高速工作条件下,都保持了良好的润滑特性,但在水环境下复合润滑膜会发生局部溶解,润滑性能较差;复合膜的网络结构和聚合物的自润滑特性共同起到了优异的润滑作用。 展开更多
关键词 复合润滑膜 聚乙烯醇 聚乙二醇 微弧氧化 润滑性能
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铝合金表面微弧氧化涂层制备的影响因素分析
4
作者 余海洋 谷艳飞 《冶金与材料》 2024年第1期25-27,共3页
铝合金材料表面改性的技术多种多样,其中最核心的是微弧氧化技术。基于微等离子体的高温高压条件之下,能够让所生成的微弧氧化膜具备较厚的膜层和较强的硬度,甚至能够加强耐磨性、耐腐蚀性以及耐压绝缘等,在各个不同的工业领域中都有着... 铝合金材料表面改性的技术多种多样,其中最核心的是微弧氧化技术。基于微等离子体的高温高压条件之下,能够让所生成的微弧氧化膜具备较厚的膜层和较强的硬度,甚至能够加强耐磨性、耐腐蚀性以及耐压绝缘等,在各个不同的工业领域中都有着十分广阔的前景。文章着重研究和分析铝合金材料表面改性结果,对于制备铝合金表面微弧氧化涂层有着深远的意义,并且单独针对其进行工艺参数的设定,可进一步获取到综合性且完整性的优质陶瓷膜层参数值。 展开更多
关键词 铝合金表面 微弧氧化涂层 影响因素
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医用镁合金微弧氧化/有机复合涂层的研究现状及演进方向
5
作者 冀盛亚 常成 +2 位作者 常帅兵 倪艳荣 李承斌 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期315-334,共20页
医用镁及镁合金过快的降解速率严重缩短了其有效服役时间,过高的析氢速率引发局部炎症,束缚了其临床应用前景。微弧氧化(MAO)/有机复合涂层良好的抑蚀降析性能,在医用镁及镁合金表面改性领域展现出巨大的应用潜力。首先,从有机材料(植酸... 医用镁及镁合金过快的降解速率严重缩短了其有效服役时间,过高的析氢速率引发局部炎症,束缚了其临床应用前景。微弧氧化(MAO)/有机复合涂层良好的抑蚀降析性能,在医用镁及镁合金表面改性领域展现出巨大的应用潜力。首先,从有机材料(植酸(PA)、壳聚糖(CS)、硬脂酸(SA)、多巴胺(DA)、聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚已内酯(PCL))自身的组织及性能特征入手,分析了单一有机涂层提高镁及镁合金耐蚀性的作用机理,并指出单一涂层自身的性能弱点(单一MAO涂层微孔和裂纹的不可避免,单一有机涂层与镁合金结合强度低,易于剥落)限制了对镁合金降解保护效能。其次,从结合强度、耐蚀性、多功能性(生物安全性、生物相容性、诱导再生性、抑菌抗菌性、载药缓释性等)的角度,详细阐述了各MAO/有机复合涂层的结构特点、优势特征。在此基础上,明确指出以MAO/PCL(MAO/CS)复合涂层为基底涂层,通过PCL(CS)涂层与其他涂层的交叉组合,是实现医用镁合金植入材料的生物活性及多功能性的最佳路径。最后,对镁合金MAO/有机复合涂层的演进方向进行了科学展望。 展开更多
关键词 镁合金 微弧氧化 有机材料 复合涂层 演进方向
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氟钛酸钾添加对铝镁复合板微弧氧化涂层结构及耐蚀性的影响
6
作者 杨瑞霞 谢小梦 +2 位作者 杨尔慧 凌奎 李伟洲 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期166-179,共14页
为研究氟钛酸钾(K_(2)TiF_(6))添加对Al-Mg复合板微弧氧化涂层结构和耐腐蚀性能的影响,在硅酸盐-氢氧化钠电解液体系中加入不同浓度的氟钛酸钾(0、1、2和3 g·L^(-1)),利用微弧氧化技术(MAO)在Al-Mg复合板表面制备陶瓷氧化物涂层。... 为研究氟钛酸钾(K_(2)TiF_(6))添加对Al-Mg复合板微弧氧化涂层结构和耐腐蚀性能的影响,在硅酸盐-氢氧化钠电解液体系中加入不同浓度的氟钛酸钾(0、1、2和3 g·L^(-1)),利用微弧氧化技术(MAO)在Al-Mg复合板表面制备陶瓷氧化物涂层。通过SEM、XRD、EDS和电化学工作站等对制备陶瓷氧化物涂层显微组织、相组成、形貌及耐蚀性能进行表征。添加K_(2)TiF_(6)后,Al-Mg复合板Al侧的涂层厚度、表面孔隙率和表面粗糙度随K_(2)TiF_(6)浓度的增加呈下降的趋势(24.2~18.4μm、6.8%~5.3%、3.55~2.23),Mg侧涂层呈上升趋势(21.0~26.6μm、3.6%~5.3%,3.35~4.33),此外涂层中的Ti和F元素含量增加,各样品的耐蚀性均有所提高。添加K_(2)TiF_(6)为2 g·L^(-1)时,两侧涂层的耐蚀性最好,其中R_(t)均比未添加的样品增加2个数量级,i_(corr)均下降1个数量级。氟钛酸钾的加入可改变Al-Mg复合板微弧氧化涂层结构,提高Al-Mg复合板耐腐蚀性能。 展开更多
关键词 氟钛酸钾 微弧氧化 涂层结构 耐腐蚀性
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微弧氧化涂层促进3D打印个性化钛种植体骨愈合的体内实验研究
7
作者 徐延 于晴 +4 位作者 房睿 阎旭 丛芳 王文茉 张桂荣 《中国医科大学学报》 CAS 北大核心 2023年第10期950-954,共5页
探讨微弧氧化涂层对3D打印个性化钛种植体体内骨愈合的效果。基于CT影像技术获得目标牙牙根三维模型,利用计算机辅助设计(CAD)构建与牙根形态一致的个性化钛种植体,通过电子束熔融技术进行3D打印制造种植体。在个性化钛种植体表面制备... 探讨微弧氧化涂层对3D打印个性化钛种植体体内骨愈合的效果。基于CT影像技术获得目标牙牙根三维模型,利用计算机辅助设计(CAD)构建与牙根形态一致的个性化钛种植体,通过电子束熔融技术进行3D打印制造种植体。在个性化钛种植体表面制备微弧氧化涂层(微弧氧化涂层组),并设置对照组(个性化钛种植体表面未制备微弧氧化涂层)。拔除比格犬双侧下颌第四前臼齿,即刻植入个性化种植体,观察术后种植体骨愈合情况。结果显示,与对照组比较,微弧氧化涂层组种植体表面更加粗糙,元素含量更加丰富;种植体周围骨质更丰富,与种植体结合更紧密。因此认为,电子束熔融3D打印技术可制作出与目标牙形态完全一致的钛种植体,微弧氧化涂层可促进3D打印个性化钛种植体骨愈合。 展开更多
关键词 微弧氧化涂层 个性化钛种植体 3D打印 骨愈合 体内实验
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纯钽表面微弧氧化“类骨小梁”状多孔涂层的细胞相容性
8
作者 王伟强 王舒月 +1 位作者 于凤云 王轶农 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期363-373,共11页
目的 提高医用纯钽的生物活性,利用微弧氧化(MAO)技术在其表面制备出“类骨小梁”状分级多孔涂层,并对比该涂层与传统“火山坑”状MAO涂层以及机械抛光纯钽表面在表面粗糙度、亲水性以及细胞相容性方面的差异。方法 使用0.1 mol/L Na2B... 目的 提高医用纯钽的生物活性,利用微弧氧化(MAO)技术在其表面制备出“类骨小梁”状分级多孔涂层,并对比该涂层与传统“火山坑”状MAO涂层以及机械抛光纯钽表面在表面粗糙度、亲水性以及细胞相容性方面的差异。方法 使用0.1 mol/L Na2B4O7和0.05 mol/L Na3PO4电解液在纯钽表面分别制备出“类骨小梁”状及“火山坑”状多孔涂层(分别命名为B-MAO和P-MAO涂层)。采用扫描电镜、X射线衍射以及X射线光电子能谱对不同结构涂层进行形貌观察和相组成分析,使用十字划格法评价涂层结合强度,使用激光共聚焦显微镜测定涂层的表面粗糙度,使用接触角仪测量其亲水性,并将小鼠前成骨细胞(MC3T3-E1)接种于材料表面,对比不同形貌状态对细胞铺展、增殖以及成骨分化的影响。结果 MAO涂层物相主要为Ta2O5。B-MAO涂层由于内部孔隙度高,应力释放充分,涂层结合强度高,而P-MAO涂层则因具有分层现象和较大的残余应力,易从基体剥落。抛光纯钽表面、P-MAO、B-MAO涂层表面的粗糙度分别为0.06、1.50、1.58μm,与之相应的接触角分别为42.6°、15.5°、7.2°。细胞初期粘附结果表明,MAO涂层表面细胞数量多于抛光纯钽表面,且B-MAO涂层细胞铺展能力优于P-MAO涂层和抛光钽表面。CCK-8测试结果表明,细胞数量随时间逐渐增加,MAO组细胞增殖能力好于抛光组,B-MAO组细胞增殖能力最优。ALP活性方面,B-MAO组也高于P-MAO和抛光组。结论 MAO涂层相较于抛光纯钽表面具有更高的粗糙度以及亲水性,从而具有高的细胞粘附和增殖能力。“类骨小梁”状分级多孔涂层由于具有更高的结合强度和超亲水性,在细胞铺展、增殖以及成骨分化能力高于“火山坑”状单级多孔涂层,在硬组织替代领域具有较大应用潜力。 展开更多
关键词 钽 微弧氧化 四硼酸钠 多孔涂层 亲水性 细胞相容性
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不同电解液体系中SiC_(p)/Al基复合材料微弧氧化膜层的组织与性能
9
作者 杜春燕 黄树涛 +2 位作者 杨海成 胡宇航 于晓琳 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期139-149,共11页
在(NaPO_(3))6,Na_(2)SiO_(3)-NaOH和NaAlO_(2)-NaOH三种电解液中,采用微弧氧化技术在SiC_(p)/Al基复合材料表面制备微弧氧化膜层。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)对膜层组织结构及相组成进行表征,并... 在(NaPO_(3))6,Na_(2)SiO_(3)-NaOH和NaAlO_(2)-NaOH三种电解液中,采用微弧氧化技术在SiC_(p)/Al基复合材料表面制备微弧氧化膜层。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)对膜层组织结构及相组成进行表征,并通过摩擦磨损实验及电化学工作站分析基体及膜层的耐磨性和耐蚀性。结果表明:三种电解液中均能制备出均匀的微弧氧化膜层,NaAlO_(2)-NaOH中制备的膜层粗糙度和厚度最大。三种电解液中制备的膜层物相有差异。微弧氧化提高SiC_(p)/Al基复合材料的显微硬度,其中NaAlO_(2)-NaOH中制备的膜层硬度达到1125HV。微弧氧化可降低SiC_(p)/Al基复合材料的摩擦因数,综合摩擦因数及磨损情况,NaAlO_(2)-NaOH中制备的微弧氧化膜层的耐磨性较好。三种电解液中制备的微弧氧化膜层均能改善SiC_(p)/Al基复合材料的耐蚀性,其中Na_(2)SiO_(3)-NaOH中制备的膜层耐蚀性优异,腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为-0.6122 V和2.704×10^(-7)A·cm^(-2)。 展开更多
关键词 SiC_(p)/Al基复合材料 微弧氧化 组织结构 耐磨性 耐蚀性
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不同质量浓度的CeO_(2)对钛基微弧氧化涂层组织与性能的影响
10
作者 马国峰 李会 张健 《沈阳大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第1期1-6,共6页
利用微弧氧化技术在钛基上制备了陶瓷涂层,研究了在硅酸盐基电解液中不同质量浓度的CeO_(2)对微弧氧化涂层的表面形貌、微观组织、物相组成及耐蚀性能的影响。XRD结果显示陶瓷涂层的相由Ti和TiO_(2)组成,随CeO_(2)质量浓度的增大,涂层... 利用微弧氧化技术在钛基上制备了陶瓷涂层,研究了在硅酸盐基电解液中不同质量浓度的CeO_(2)对微弧氧化涂层的表面形貌、微观组织、物相组成及耐蚀性能的影响。XRD结果显示陶瓷涂层的相由Ti和TiO_(2)组成,随CeO_(2)质量浓度的增大,涂层的物相组成保持不变,厚度逐渐增大;SEM结果显示微孔数量先减小后增大,孔径增大,涂层表面较均匀致密。实验结果表明,采用硅酸盐基电解液体系、恒压模式、阶段升压方式、微弧氧化工艺能提高钛基体的耐蚀性,当CeO_(2)质量浓度为2 g·L^(-1)时,涂层的耐蚀性最佳。 展开更多
关键词 钛 CeO_(2) 微弧氧化 陶瓷涂层 耐蚀性
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掺入纳米CeO_(2)颗粒对Ti6Al4V的微弧氧化涂层性能的影响
11
作者 马国峰 赵小荣 +2 位作者 关振声 战秀峰 蒙雯 《沈阳大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第5期363-371,共9页
采用脉冲电源在磷酸盐和硅酸盐等复合电解液下对Ti6Al4V钛合金进行表面陶瓷化处理,并研究在电解液中掺杂不同质量浓度CeO_(2)颗粒制备出的陶瓷涂层性能的变化,确定最佳掺杂浓度。应用XRD、SEM和EDS等手段表征了MAO涂层的物相组成、表面... 采用脉冲电源在磷酸盐和硅酸盐等复合电解液下对Ti6Al4V钛合金进行表面陶瓷化处理,并研究在电解液中掺杂不同质量浓度CeO_(2)颗粒制备出的陶瓷涂层性能的变化,确定最佳掺杂浓度。应用XRD、SEM和EDS等手段表征了MAO涂层的物相组成、表面形貌和元素组成,并对比分析了CeO_(2)颗粒掺杂前后的厚度变化和电化学腐蚀行为。制备出的MAO陶瓷涂层具有复杂的多相复合结构,主要以金红石TiO_(2)和锐钛矿TiO_(2)为主,含有部分Al_(2)TiO_(5)和SiO_(2)相,另外还含有晶态的Al2O3和少量非晶态Al2O3;在电参数、反应时间和电解液温度不变的条件下,在电解液中掺杂CeO_(2)能轻微提高MAO涂层的厚度,并改变各相之间的转化率,提高氧化膜的耐蚀性。随着掺杂质量浓度的提高,膜层的光滑度先提高后降低,膜厚逐渐增加,耐蚀性先提高后降低;掺杂质量浓度为1.00 g·L^(-1)时平均膜厚达到12.02μm,涂层表面最光滑,涂层的致密性最好,致密层电阻Rb大大提高,此时的腐蚀速率最低为0.79μm·a^(-1),耐蚀性最好。 展开更多
关键词 TI6AL4V钛合金 微弧氧化 复合电解液 纳米CeO_(2)颗粒 电化学腐蚀行为
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等离子增强磁控溅射制备TiCr基纳米复合涂层的显微组织和性能
12
作者 李灿民 董中林 +2 位作者 夏正卫 张心凤 魏荣华 《真空》 CAS 2024年第2期10-15,共6页
使用等离子增强磁控溅射技术,利用三甲基硅烷TMS(Si-C)以及六甲基二硅氧烷HMDSO(Si-CO)气体在H13钢表面制备了TiCrSiCN和TiCrSiCON纳米复合涂层。结合SEM、AFM、XRD、EDS等研究了O元素对涂层显微组织、物相组成、表面能、硬度、摩擦因... 使用等离子增强磁控溅射技术,利用三甲基硅烷TMS(Si-C)以及六甲基二硅氧烷HMDSO(Si-CO)气体在H13钢表面制备了TiCrSiCN和TiCrSiCON纳米复合涂层。结合SEM、AFM、XRD、EDS等研究了O元素对涂层显微组织、物相组成、表面能、硬度、摩擦因数、耐磨和耐高温氧化性能的影响。结果表明:与无氧的TiCrSiCN涂层相比,含氧的TiCrSiCON涂层表面较粗糙,致密度低,且存在典型的柱状组织,从而导致其较高的表面能;O元素的加入提高了涂层的硬度,使TiCrSiCON涂层的耐磨性能显著提高,但TiCrSiCN和TiCrSiCON的摩擦因数相差不大;TiCrSiCON涂层中的Cr元素易与O元素结合形成一层致密的氧化膜,从而提高了其耐高温氧化性能。 展开更多
关键词 等离子增强磁控溅射 纳米复合涂层 显微组织 摩擦磨损性能 表面能 高温氧化性能
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溶液钙浓度和水热合成条件对微弧氧化TiO_2/羟基磷灰石复合膜层形貌和组成的影响 被引量：34
13
作者 张勇 黄平 +1 位作者 徐可为 憨勇 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1007-1010,共4页
钛在含钙磷的溶液中微弧氧化,表面形成含有钙磷元素的、均匀多孔的氧化膜层,水热合成后转化为含羟基磷灰石晶体的复合氧化膜。研究表明:钙离子浓度未使膜层的形貌和相组成发生明显变化;仅在较低的浓度下增加溶液Ca2+的浓度,膜层中Ca,P... 钛在含钙磷的溶液中微弧氧化,表面形成含有钙磷元素的、均匀多孔的氧化膜层,水热合成后转化为含羟基磷灰石晶体的复合氧化膜。研究表明:钙离子浓度未使膜层的形貌和相组成发生明显变化;仅在较低的浓度下增加溶液Ca2+的浓度,膜层中Ca,P元素的相对含量和Ca/P比都会增加;在不同的水热温度和溶液钙浓度下,得到的羟基磷灰石具有不同的晶体形貌、相对含量和Ca/P比;缩短恒温时间可以使HA晶粒细化。这为优化生物医用钛表面TiO2/羟基磷灰石复合膜层的成分和形貌提供了依据。 展开更多
关键词 微弧氧化 水热合成 钛 羟基磷灰石 钙浓度
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微弧氧化和电泳沉积复合制备羟基磷灰石/TiO_2复合涂层及其生物学特性 被引量：19
14
作者 马楚凡 李冬梅 +3 位作者 李贺军 蒋百灵 李佐臣 王立新 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期323-329,共7页
采用微弧氧化和电泳沉积复合的方法,在钛样品表面沉积了羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)/TiO2复合涂层。用扫描电子显微镜, 能量散射X射线能谱分析和X射线衍射对复合涂层的表面形貌、形成过程、元素组成及含量变化、相组成进行了观察和... 采用微弧氧化和电泳沉积复合的方法,在钛样品表面沉积了羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)/TiO2复合涂层。用扫描电子显微镜, 能量散射X射线能谱分析和X射线衍射对复合涂层的表面形貌、形成过程、元素组成及含量变化、相组成进行了观察和分析。通过剪切粘结 实验确定了复合涂层与基体的结合强度,并在高温消毒后,将成骨样细胞MC3T3E1接种于试件表面进行培养以评估HA/TiO2复合涂层 的生物学性能。结果表明:形成的复合涂层由内层致密的TiO2层、中间HA/TiO2混合过渡层和外层HA层构成,其中HA含量呈梯度变化, 使TiO2层逐渐向HA层过渡。HA/TiO2复合涂层和基体间的结合强度约为(19.3±2.5)MPa。通过细胞免疫荧光染色观察到细胞在培养 3h就可附着于复合涂层表面并形成良好的铺展,而且随着培养时间的延长,细胞的形态更加舒展,附着在复合涂层表面的细胞数量亦逐渐增 加,初步表明复合涂层具有较好的生物学和力学性能。 展开更多
关键词 微弧氧化 电泳 羟基磷灰石/二氧化钛 复合涂层 钛种植体 生物学评价
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AZ31镁合金微弧氧化-磁控溅射镀钽复合膜的制备及耐蚀性 被引量：1
15
作者 万梓璇 刘平 姜涛 《广州化学》 CAS 2023年第4期47-52,共6页
在AZ31镁合金表面制备了含P、Sr、F、Ca等元素的微弧氧化膜层,再利用磁控溅射技术对膜层进行后处理,实现了钽纳米薄膜的均匀沉积,对微弧氧化涂层微孔和微裂纹形成有效封闭;利用SEM、EDS、XRD等手段分析膜层微观形貌、元素组成;并通过电... 在AZ31镁合金表面制备了含P、Sr、F、Ca等元素的微弧氧化膜层,再利用磁控溅射技术对膜层进行后处理,实现了钽纳米薄膜的均匀沉积,对微弧氧化涂层微孔和微裂纹形成有效封闭;利用SEM、EDS、XRD等手段分析膜层微观形貌、元素组成;并通过电化学测试和浸泡实验测试复合膜层的耐腐性能。结果表明:钽薄膜改善了微弧氧化膜表面结构,弥补了微弧氧化的不足。复合膜层的腐蚀电流密度相比AZ31基底至少降低了7个数量级,比微弧氧化涂层降低了5个数量级,腐蚀电压也有相应的提高。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 微弧氧化 磁控溅射 腐蚀防护 复合膜
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钛合金表面微弧氧化/水热处理复合陶瓷层的性能研究 被引量：10
16
作者 史兴岭 王庆良 葛世荣 《表面技术》 EI CAS CSCD 2007年第6期15-17,21,共4页
对微弧氧化后的Ti6A14V合金表面进行了水热处理，对处理后涂层的成分、形貌及其在Hank’s模拟体液中的腐蚀性能进行了研究。试验结果表明：水热处理后，微弧氧化层中以无定形态钙磷酸盐存在的Ca、P元素转化为针状羟基磷灰石，厚度约为5... 对微弧氧化后的Ti6A14V合金表面进行了水热处理，对处理后涂层的成分、形貌及其在Hank’s模拟体液中的腐蚀性能进行了研究。试验结果表明：水热处理后，微弧氧化层中以无定形态钙磷酸盐存在的Ca、P元素转化为针状羟基磷灰石，厚度约为5μm，并在微弧氧化膜微孔边缘和底部优先生长。与微弧氧化层相比，水热处理后涂层的粗糙度明显下降，同时显微硬度下降约1／3。电化学腐蚀试验表明：微弧氧化显著改善了钛合金在模拟体液中的耐腐蚀性能；水热处理钛合金自腐蚀电位低于纯钛合金，但当处于人体电位0．4～0．6V（VS．SCE）范围时，微弧氧化／水热处理钛合金的腐蚀电流比纯钛合金低1个数量级。 展开更多
关键词 钛合金 微弧氧化 水热合成 羟基磷灰石涂层 电化学腐蚀
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不同方法制备的微弧氧化涂层摩擦磨损特性的研究现状
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作者 汪昊 李庆达 +3 位作者 刘爱莲 户春影 赵胜雪 胡军 《材料保护》 CAS CSCD 2023年第3期124-134,共11页
镁、铝、钛及其合金具有比强度高、资源丰富、加工性能好等优点,在机械、航空航天、生物医药等领域得到广泛应用,但由于镁、铝、钛及其合金的耐磨性较差,严重限制了其在各个领域的应用。从微弧氧化复合涂层的形成原理和制备方法出发,系... 镁、铝、钛及其合金具有比强度高、资源丰富、加工性能好等优点,在机械、航空航天、生物医药等领域得到广泛应用,但由于镁、铝、钛及其合金的耐磨性较差,严重限制了其在各个领域的应用。从微弧氧化复合涂层的形成原理和制备方法出发,系统综述了在镁合金、铝合金、钛合金等轻质合金材料表面采用各种微弧氧化复合技术制备的涂层的摩擦磨损性能方面的研究现状,指出目前微弧氧化技术存在的问题与未来发展方向,为后续研究提供一定参考。 展开更多
关键词 微弧氧化 复合涂层 摩擦磨损 镁合金 铝合金 钛合金
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钛合金微弧氧化涂层等离子体电解去除工艺与作用机制
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作者 邹永纯 王树棋 +5 位作者 王亚明 陈国梁 张凯伟 欧阳家虎 贾德昌 周玉 《材料保护》 CAS CSCD 2023年第7期25-30,共6页
微弧氧化涂层在制备及服役过程中出现生长不均匀或表面磨损剥落现象,需将其去除以达到二次制备再利用的目的。针对高结合强度微弧氧化涂层难去除的瓶颈问题,提出了一种等离子体电解涂层去除(Plasma Electrolytic Removal, PER)新技术。... 微弧氧化涂层在制备及服役过程中出现生长不均匀或表面磨损剥落现象,需将其去除以达到二次制备再利用的目的。针对高结合强度微弧氧化涂层难去除的瓶颈问题,提出了一种等离子体电解涂层去除(Plasma Electrolytic Removal, PER)新技术。对比分析不同电压下涂层去除速率、厚度变化及不同时间下涂层去除后微观形貌发现,当施加电压260 V时,涂层去除效率最低,经过11 min后涂层全部去除;当电压升至320 V时,涂层全部去除仅需6 min,这归因于大的施加电压,更容易产生多且稳定的等离子体放电通道,实现微弧氧化涂层快速去除;基于此进一步提出了等离子体电解涂层去除的剥离、减薄与溶解协同作用机制。该工艺去除效率高、绿色环保,在航空航天、医疗器械等领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 等离子体电解 涂层去除 微弧氧化 钛合金
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铝合金表面微弧氧化纳米SiO_2复合涂层的元素及物相分析 被引量：3
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作者 索相波 邱骥 朱海燕 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期50-54,共5页
为提高微弧氧化层性能,通过向微弧氧化电解液中添加纳米SiO2颗粒,在7A52铝合金表面制备了纳米SiO2复合微弧氧化层.利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪表征了纳米SiO2复合微弧氧化层的微观组织、元素分布特征及物相组成.研究表明:纳米SiO... 为提高微弧氧化层性能,通过向微弧氧化电解液中添加纳米SiO2颗粒,在7A52铝合金表面制备了纳米SiO2复合微弧氧化层.利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪表征了纳米SiO2复合微弧氧化层的微观组织、元素分布特征及物相组成.研究表明:纳米SiO2颗粒与微弧氧化层复合生长到一起,在微弧氧化层中大致均匀分布;纳米SiO2在微弧氧化层中主要以无定形态存在,同时SiO2与微弧氧化层主体成分Al2O3发生相变反应,生成新物相-莫来石. 展开更多
关键词 微弧氧化 铝合金 纳米复合 相组成 涂层
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ZIF-67膜在AZ31镁合金微弧氧化防腐涂层上的合成
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作者 陈勇花 吴量 +6 位作者 姚文辉 陈燕宁 吴嘉豪 袁媛 蒋斌 Andrej ATRENS 潘复生 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第9期2631-2645,共15页
为了提高AZ31镁合金的耐蚀性和金属有机骨架MOFs涂层的结合力,通过在AZ31镁合金微弧氧化(MAO)涂层上原位生长,制备MAO/ZIF-67(微弧氧化/钴基金属有机骨架)复合涂层。结果表明,具有菱形十二面体的ZIF-67在MAO涂层表面均匀生长,与基体具... 为了提高AZ31镁合金的耐蚀性和金属有机骨架MOFs涂层的结合力,通过在AZ31镁合金微弧氧化(MAO)涂层上原位生长,制备MAO/ZIF-67(微弧氧化/钴基金属有机骨架)复合涂层。结果表明,具有菱形十二面体的ZIF-67在MAO涂层表面均匀生长,与基体具有良好的附着力,这使得MAO/ZIF-67复合涂层具有良好的耐蚀性。实验证明,ZIF-67能有效封闭MAO涂层的孔隙,增加腐蚀介质侵入路径的曲折度,显著提高镁合金的耐蚀性。此外,MAO预处理使涂层具有强的附着力,这更有利于ZIF-67密封微孔。本研究对于降低MOF涂层在所有金属基底上的应用限制具有重要意义。 展开更多
关键词 金属有机框架 ZIF-67 微弧氧化 防腐 涂层 Mg−Al−Zn合金
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