稀土氧化物添加量对激光熔覆磷酸钙陶瓷涂层组织性能的影响

稀有金属, 2016, 40(5): 509-514. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.2016.05.016

稀土氧化物添加量对激光熔覆磷酸钙陶瓷涂层组织性能的影响

朱益志 ^1, , 刘其斌 ^2, , 蒋海兵 ^3, , 徐鹏 ^4,

1.贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳,550025

2.贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳550025;贵州省材料结构与强度重点实验室,贵州贵阳550025

3.贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳,550025

4.贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳,550025

基金项目: 国家自然科学基金项目(51362004)资助

关键词：稀土氧化物 , 激光熔覆 , 磷酸钙陶瓷 , 涂层

Microstructure and Properties of Calcium Phosphate Ceramic Coating by Laser Cladding with Different Rare Earth Oxides Contents

Keywords： rare earth oxides , laser cladding , calcium phosphate ceramics , coating

β-磷酸三钙(β-TCP)和羟基磷灰石(HA)被视为优良的生物活性材料.本文利用激光熔覆技术在钛合金(Ti6 Al4V)表面制备一层含β-TCP和HA的稀土氧化物掺杂磷酸钙陶瓷涂层,通过光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和显微硬度计分别对陶瓷涂层的结合界面、物相、表面形貌及显微硬度进行分析.试验结果表明:基材与陶瓷层呈冶金结合,熔覆试样可分为基材、热影响区、合金化区及陶瓷熔覆层4个区域;当La2O3添加量为0.6％(质量分数)时,涂层主要含CaTiO3,TiO,β-TCP和HA等物相;通过扫描电镜观察涂层表面形貌,发现稀土氧化物La2O3的含量对涂层裂纹敏感性有较大影响,当稀土氧化物La2O3添加量为0.6％时,涂层表面较为平整,存在少量孔洞及裂纹,此时涂层硬度最大,达到HV 1971.

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