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用微弧氧化技術對鈦合金進行表面改性

發布日期:2018-06-14 作者: 點擊:

鈦合金廣泛應用于航空航天、化工及生物醫療領域,但是其硬度較低,抗磨減摩性能差,限制了其應用,因此,利用表面改性技術改善鈦合金的表面性能備受關注。通常會常用的方法是進行化學處理或化學氧化,來提高和改善基體與涂覆層的結合力以及表面的耐蝕性能。但是,化學氧化所得到的氧化膜層較薄,耐蝕性和耐久性較差。鈦合金表面的氧化膜使得在鈦上進行化學鍍、電鍍難以實現。相比之下,微弧氧化處理目前普遍被認為是很有前途的鈦合金表面處理方法。

微弧氧化,是在電解質溶液中(一般是弱堿性溶液)施加高電壓(直流、交流或脈沖)在材料表面原位生長陶瓷氧化膜的過程,該過程是物理放電與電化學氧化、等離子體氧化協同作用的結果。該技術是在普通陽極氧化技術的基礎上發展起來的,進一步提高電壓,使電壓超出法拉第區,達到氧化膜的擊穿電壓,就會在陽極出現火花放電現象,在材料表面形成陶瓷氧化膜,使等離子體氧化膜既有陶瓷膜的高性能,又保持了陽極氧化膜與基體的結合力。

近兩年來,由于在含鈣和磷組分的電解液中生成的微弧氧化膜層具有高的抗磨損、抗腐蝕和生物相容性,在骨移植方面引起研究者的興趣。韓國利用微弧氧化技術在純鈦表面上生成納米晶氫基磷灰石陶瓷層,該膜層中磷灰石陶瓷具有很高的結晶度,擁有很強的生物相容性,顯示出在整形外科和牙科的修補技術上的應用潛力。


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