车广东
,
刘向东
材料热处理学报
利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、磨损试验、激光共聚焦显微镜等手段,分析了镁合金AZ91D微弧氧化陶瓷层表面、截面形貌及相组成,研究了微弧氧化试样和基体试样的磨损性能及三维形貌.结果表明,AZ91D镁合金经微弧氧化处理10 min后,陶瓷层与基体结合紧密,表面有微孔和裂纹存在且较为粗糙,陶瓷层最小厚度达62.9 μm左右.陶瓷层主要由Mg2SiO4相和MgO两相组成,膜层硬度为349.4 HV,摩擦因数达到0.119,其磨损破坏的形式主要为剥离和划伤,微弧氧化试样的耐磨性有所提高.
关键词:
AZ91D
,
微弧氧化
,
陶瓷膜层
,
摩擦
,
磨损形式
徐琳
,
丁建宁
,
许晓静
,
牛小丫
,
李伯全
,
程广贵
稀有金属材料与工程
以纯钛为原料,经等通道转角大应变加工处理得到超细晶纯钛,采用微弧氧化法对纯钛和超细晶纯钛表面进行了改性处理,研究了改性处理对样品的表面形貌、润湿性和耐腐蚀性等的影响.实验发现微弧氧化处理后,虽纯钛及超细晶纯钛表面均形成多孔氧化膜层、接触角减小、表面粗糙度和表面能提高,但与纯钛相比,超细晶纯钛腐蚀速率与电流密度较纯钛的更小.因此,经微弧氧化法改性后,超细晶纯钛比纯钛更适合应用于医用植入物领域.
关键词:
超细晶纯钛
,
微弧氧化
,
润湿性
,
耐蚀性
李玉海
,
张白冰
,
董旭光
,
王帅
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.410
利用双向脉冲电源对Mg-Mn-RE镁合金分别在铝酸盐、磷酸盐和硅酸盐三种电解液体系中进行微弧氧化处理,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、动电位极化曲线以及交流阻抗(EIS)等检测方法对合金表面生成的陶瓷膜层的微观结构及耐蚀性进行对比研究.结果表明:在磷酸盐和硅酸盐体系中制备的膜层虽然截面较为致密,但膜层较薄且表层分布有明显的龟裂裂纹,耐蚀效果改善并不理想;而在铝酸盐体系中制备的膜层厚度可达7.9μm,结构致密且表面平整无裂纹.相比于磷酸盐和硅酸盐体系,在铝酸盐体系中制备的陶瓷膜层具有更佳的耐蚀性能.
关键词:
金属材料
,
Mg-Mn-RE镁合金
,
微弧氧化
,
耐蚀性能
徐琳
,
丁建宁
,
许晓静
,
李伯全
,
牛小丫
稀有金属
采用微弧氧化-水热法在纯钛TA2表面制备了含有羟基磷灰石、金红石相Ti-2及锐钛矿相Ti-2的复合陶瓷膜层.观测与分析复合陶瓷膜层的微观形貌、元素成分、粗糙度及相组成,探讨水热时间对其结构及表面能的影响.结果表明,水热处理后膜层表面结晶形核出大量光滑且较规则的条柱状及针状HA颗粒,不同水热时间的膜层表面基本组成元素均为Ti、O、Ca、P.随着水热时间的延长,膜层表面HA晶粒增多,体积增大,表面粗糙度呈现先下降后上升的趋势.膜层表面与水的接触角在116.0°～140.2°之间,均大于纯钛TA2基材与水的接触角77.3°,疏水性能增强;膜层表面能为150.7～282.9 mJ·m2,较纯钛TA2基材的27.5mJ.m-2提高了4倍以上.粗糙度的改变是导致膜层表面能提高的主要因素.
关键词:
纯钛
,
微弧氧化
,
水热合成
,
表面能
,
羟基磷灰石
徐琳
,
丁建宁
,
许晓静
,
何远清
,
雷小春
稀有金属材料与工程
采用微弧氧化法及微弧氧化-水热法对纯钛进行改性,制备了TiO2与TiO2-HA生物陶瓷膜层,通过溶血率实验、动态凝血时间实验和血小板黏附实验等方面评价其血液相容性.结果表明:各试样的溶血率都远小于5％,均符合医用材料的溶血率要求,不会产生溶血作用.与钛基TiO2生物陶瓷膜层和钛基材相比,钛基TiO2-HA生物陶瓷膜层的溶血率更低,动态凝血时间曲线变化更为缓慢,黏附的血小板更少,且变形程度更轻,具有更好的抑制血小板的聚集与变形的性能,血液相容性更优.
关键词:
纯钛
,
微弧氧化
,
水热合成
,
血液相容性
,
TiO2-HA生物陶瓷膜层
刘继光
,
宋镓岐
,
李慕勤
,
靳朋礼
,
魏方红
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.06.012
针对医用金属植入材料造成的术后组织感染问题,在纯镁超声微弧氧化-植酸处理工艺基础上,采用化学镀锌法引入具有抗菌性和生物活性的锌元素,探究不同化学镀锌含量对膜层抗菌性能的影响.通过XRD、SEM及能谱检测分析了膜层形貌和组织结构,采用覆膜法检验抗菌性能.结果表明:随着镀锌时间增长,膜层表面孔隙减少、膜层愈加致密,Zn含量(质量分数)增加,耐腐蚀性能提高;镀锌含量对膜层抗菌性能有直接影响,化学镀锌5min时,Zn含量达1.50％,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率高达99％,明显优于镀锌1 min组和镀锌3 min组.纯镁超声微弧氧化-植酸膜层经化学镀锌处理后其抗菌性能随锌含量的提高而增强,化学镀锌5 min时,膜层具有较强的抗菌功能.
关键词:
纯镁
,
微弧氧化
,
化学镀锌
,
锌含量
,
抗菌性能
王会珍
,
贺晓静
,
王若云
,
李建房
,
张翔宇
,
唐宾
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.20161118001
为改善钛的抗菌性能和生物活性,采用微弧氧化(MAO)技术在纯钛表面制备了锌掺杂TiO2涂层(M-Zn)、锶掺杂的TiO2涂层(M-Sr)和锌锶共掺杂TiO2涂层(M-Zr/Sr).利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对制备的涂层的组织结构和成分进行分析;采用平板计数法研究了涂层的抗菌性能;利用细胞荧光染色和甲基噻唑基四唑(MTT)的方法探究了细胞在材料表面的生长状况.结果表明:形成的TiO2涂层都是典型的多孔结构,主要由金红石和锐钛矿相组成,锌、锶的掺杂对涂层形貌影响不大.M-Zn/Sr涂层中锌、锶的原子数分数分别为7.9％和1.7％.M-Zn及M-Zn/Sr涂层大肠杆菌展现了良好的抗菌性能,抗菌率接近100％.M-Zn、M-Sr和M-Zn/Sr均能促进成骨细胞增殖,M-Zn/Sr涂层具有抗菌和细胞增殖的双重功能.
关键词:
微弧氧化
,
锌
,
锶
,
抗菌性能
,
生物相容性
