选区激光熔化成形Ti6Al4V合金微弧氧化生物活性膜层的制备、结构及性能

• 作者: 刘敏 常煜 赵国瑞 闫星辰 马文有
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 微弧氧化 选区激光熔化成形 Ti6Al4V 生物涂层 显微结构 羟基磷灰石
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 表面强化及功能化
• 页码范围: 100-108
• 页数: 9页
• 分类号: TG174.44
• 字数: 3069字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.02.015

摘要

目的 提升选区激光熔化成形(SLM)Ti6Al4V合金的生物活性.方法 研究了不同电压对微弧氧化技术(MAO)在SLM Ti6Al4V表面制备含钙磷生物陶瓷涂层的影响.通过扫描电子显微镜(SEM)、能量分散X射线光谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等分析和研究了不同电压下微弧氧化涂层的显微结构、组织和成分等性能,并通过接触角测量和模拟体液浸泡实验及后续的红外光谱分析(FT-IR)等检验涂层的生物活性.结果经过微弧氧化处理,SLM Ti6Al4V表面含一定比例的钙磷且与基体结合良好的涂层,涂层的主要物相为锐钛矿,涂层厚度、钙/磷含量以及锐钛矿组织含量均随电压的升高而增加.300 V电压制备的膜层,表面均匀,钙、磷的原子数分数分别为7.04％、9.65％.涂层截面质量均一,厚度适宜,为3.19μm,且随着涂层增厚,基体元素Ti含量下降,Ca、P和O元素的含量增加.300 V电压制备的膜层润湿性相比SLM Ti6Al4V基体的更好,膜层在SBF溶液中浸泡35天后,钙、磷比由0.73增加到1.2,并有羟基磷灰石生成.结论 SLM Ti6Al4V通过微弧氧化技术制备生物活性膜层的最优电压为300 V,经过微弧氧化后的钛合金表面生物活性得到提升.