T羟基磷灰石研究C4钛合金微弧氧化-水热合成

来源 :南昌航空大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:beijiqie123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
采用微弧氧化法在 TC4钛合金表面制备了含钙磷元素的氧化膜,对氧化膜进行水热处理使其表面生成一层羟基磷灰。研究了电解液配方、电参数对微弧氧化膜层厚度、粗糙度、钙磷含量和钙磷比的影响;研究了水热处理参数对膜层表面羟基磷灰石生长的的影响,并对水热处理后膜层的截面形貌进行了研究;并将微弧氧化试样和微弧氧化水热处理试样在模拟体液中浸泡对其生物活性进行初步评价。  结果表明,氧化膜的厚度、粗糙度随次亚磷酸钙浓度的增加而增加,随乙酸钙浓度的增加呈先增加后减少趋势;增大电流密度、占空比会使氧化膜厚度、粗糙度增加,厚度和粗糙度随着频率的增加而降低。电参数对氧化膜中钙磷相对含量有重要影响:氧化膜中的钙磷相对含量、钙磷摩尔比随着电流密度的增加而增加,随着占空比的增加钙磷相对含量、钙磷摩尔比也逐渐增加,随着频率的增加膜层中钙含量降低,磷含量基本不变,钙磷比降低。向电解液中加入EDTA二钠,会大幅度提高膜层中钙的相对含量以及钙磷摩尔比。当向电解液中加入10 g/L EDTA二钠,膜层中钙相对含量可提高到10.46%,钙磷摩尔比可提高到1.61%。电解液中次亚磷酸钙为5g/L,乙酸钙为50 g/L,EDTA二钠10g/L;电流密度7A/dm2,占空比50%,频率500Hz,氧化时间15min。在钛合金表面获得厚度15μm,粗糙度1.5μm左右,且钙含量在12%左右、磷含量在7%左右、钙磷摩尔比在1.6-1.7之间的氧化膜层。  膜层性能分析结果表明,氧化膜表面均匀分布着直径为2-3μm的孔洞,其形状类似火山喷发状。膜层主要由Ca、P、O、Ti元素组成,氧化膜主要由金红石和板钛矿TiO2组成,并含有大量的非晶相。  水热处理制备羟基磷灰石受水热处理温度、处理时间、水热介质pH值影响。温度对氧化膜表面羟基磷灰石生成量有重要影响,水热处理温度低于200℃,膜层表面生成细柱状的羟基磷灰石晶体,而且生成量较多。当温度超过200℃,膜层表面粉化较严重。提高水热处理时间有利于膜层表面羟基磷灰石的长大,可以提高膜层表面羟基磷灰石的生成量,但水热时间处理时间太长会使膜层截面出现裂纹,水热处理时间为4小时膜层截面完整没有裂纹出现。随着水热介质pH的增加,膜层表面上生成的羟基磷灰石越来越多,pH=12表面上羟基磷灰石覆盖量最多。水热处理温度为160℃、处理时间4小时、水热处理介质pH=12时,可在膜层表面生成一层短柱状形貌的羟基磷灰石层。当向水热处理介质中添加1g/L乙酸钙时,除了在膜层表面生成一层羟基磷灰石外,还在膜层表面生成了一层均匀分布的具有柱状形貌的α-磷酸钙。  微弧氧化试样在模拟体液浸泡后表面形成了一层磷酸钙,随着浸泡时间的延长,表面上生成的磷酸钙越来越多。在浸泡到第5周时,在微弧氧化放电孔洞有大量的磷酸钙沉淀生成。用砂纸打磨的试样在模拟体液中浸泡5周后表面没有任何物质沉积。微弧氧化水热处理试样模拟体液浸泡结果显示,膜层表面的羟基磷灰石会经过一个月缓慢的降解,直到浸泡到第5周时在微弧氧化放电孔洞处又有大量的磷酸钙沉积。
其他文献
无论是从维持人类可持续发展的角度,还是从保护生态环境的角度来讲,电子信息产业的无铅化,特别是表面封装技术(SMT)对无铅钎料的要求,首要的问题是找到一种具有低熔点、无毒等特性
金属镁及其合金以低密度、高比强度、高比刚度、优良的导电及导热性、良好的尺寸稳定性成为目前实际应用中最轻的金属结构材料。尽管如此,作为结构材料,镁合金的综合力学性能
随着温室效应和能源紧缺等问题的提出,生物柴油作为一种替代石化柴油的可再生能源,应用前景十分广泛。生物柴油就是能够利用动植物的油脂作为原料,经过反应改性转变成为可以供内
本文作者于2010年6月-2010年8月对松花江整个流域进行了调查研究,共采集浮游植物7门60属。通过对松花江浮游植物的群落结构组成、细胞密度、生物多样性指数以及叶绿素a含量综
氮氧化物(NOx)是引起城市空气污染的主要污染物之一,其带来的环境危害是多方面的,如加剧臭氧层的损耗和温室效应,产生酸沉降(包括湿沉降和干沉降)、地面臭氧和城市热岛效应等。由
随着流动人口代际结构的更替转换,未婚流动人口的比例越来越大,青年流动人口的择偶行为将会受到重要的影响.利用中国2010年第三期妇女地位调查数据,分析人口迁移流动对地理通
SBS改性沥青混合料已被广泛应用于高等级公路建设中,但在沥青路面的服役过程中,光、热、氧、水等的作用会使SBS改性沥青混合料发生老化,导致沥青路面出现坑槽、裂缝、车辙等一系
本文分析了小学数学六年级下册学生学了正、反比例的意义后,对于运用正反比例的意义去判断两个量是否成正、反比例时,书上例3、例6的范例教学存在的问题,并提出了相应的改革方法
  本文主要是以不同的碳负极材料为主体,采用球磨、弱氧化、洗涤等方法前期处理,运用XRD、SEM、TG-DTA、循环伏安法、蓝电仪等方法测试碳负极材料的固有特性,并以此比较分
有效防止煤壁片帮,是保证大采高工作面安全高效开采的关键.本文以金鸡滩煤矿12-2 上108大采高工作面为例,通过分析工作面开采技术条件、大采高工作面片帮机理、煤壁片帮的主