负向电流对钛合金微弧氧化形成生物陶瓷膜的影响

• 作者: 刘小辉 康佳 杜楠 王帅星 赵晴 邵志松 马刚
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 钛合金 微弧氧化 生物陶瓷膜 负向电流 结合强度
• 年，卷（期）: 2018,（8）
• 所属期刊栏目: 表面强化及功能化
• 页码范围: 64-70
• 页数: 7页
• 分类号: TG174.44
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.08.010

摘要

目的 研究负向电流密度对TC4钛合金在含Ca-、P-的电解液体系中微弧氧化形成生物陶瓷膜的影响,为钛合金微弧氧化生物学改性提供参考.方法 采用交流脉冲微弧氧化技术在TC4合金表面制备生物陶瓷膜,通过SEM、EDS、XRD、EIS观察分析不同负向电流密度下微弧氧化膜的生长过程、膜层结构及化学组成,利用划痕实验表征了负向电流密度对膜/基结合强度的影响.结果 钛合金在含Ca-、P-的电解液体系中微弧氧化时,陶瓷膜均由金红石TiO2、锐钛矿TiO2及少量的钙磷非晶态化合物组成,但随着负向电流密度的增加,膜层中Ca、P含量小幅提高,锐钛矿TiO2的占比逐渐减少,Ca/P摩尔比则始终保持在1.67左右.负向电流的加入虽然会使膜层生长速率下降,但膜层表面的微裂纹明显减少,膜层与基体之间的结合强度有所提高.加入3 A/dm2负向电流后,氧化膜开裂的临界载荷(Lc)由未加负向电流时的(15.1±0.5)N增加至(19.9±0.5)N.结论 加入负向电流,可以提高膜/基界面结合强度,减少氧化膜中的裂纹缺陷,理论上更利于保证钛合金植入体与骨骼粘结成功.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杜楠	南昌航空大学材料科学与工程学院	96	969	17.0	25.0
2	赵晴	南昌航空大学材料科学与工程学院	102	1087	20.0	27.0
3	邵志松	南昌航空大学材料科学与工程学院	22	147	6.0	12.0
4	王帅星	南昌航空大学材料科学与工程学院	31	240	9.0	14.0
5	马刚	西安航空发动机集团有限公司材料检测研究中心	2	12	1.0	2.0
6	康佳	南昌航空大学材料科学与工程学院	2	7	1.0	2.0
7	刘小辉	南昌航空大学材料科学与工程学院	2	7	1.0	2.0