锆微弧氧化表面处理技术研究进展

• 作者: 曲尧 杜建成 王兴平 薛文斌 魏克俭
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 锆 微弧氧化 耐磨性 耐蚀性 生物活性
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 专题——液相等离子体电解-微弧氧化表面改性技术
• 页码范围: 11-23
• 页数: 13页
• 分类号: TG174.442
• 字数: 6823字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.07.002

摘要

锆及锆合金是重要的核结构材料和有潜力的生物医用材料,但在实际应用中,腐蚀、磨损易造成其失效,而适当的表面改性是提高它们服役性能的有效手段.重点介绍了锆及锆合金微弧氧化(MAO)表面处理技术的研究现状,讨论微弧氧化过程中电压电流特征及微弧放电机理,总结电解液体系及电参数对锆微弧氧化膜生长及膜层性能的影响规律,最后指出目前存在的问题和后续的研究方向.锆微弧氧化膜硬度高,致密性好,能大幅度提升基材的抗磨损和抗腐蚀性能.因此,锆微弧氧化技术在核电及生物医学领域有着很好的应用前景.此外,电解液中铝、硅元素进入微弧氧化膜后可以稳定膜层中高温氧化锆相(t-ZrO2),避免膜层中应力集中和微裂纹的产生.用P和Ca元素修饰后的锆微弧氧化膜具有较好的生物活性、抗体液腐蚀和抗菌性能.