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该文在TC4钛合金表面宽带激光熔覆梯度生物陶瓷复合涂层,借助光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、定量图像分析仪、显微硬度计及万能拉伸机对陶瓷复合涂层的组织结构、相组成、孔隙率、显微硬度及结合强度进行了较为详细的研究.并对稀土Y2O3含量对陶瓷层组织及相组成的影响进行了研究,分析了稀土Y<,2>O<,3>催化合成活性物质Ca-P基磷灰石相的机理.最后做了活体埋植实验.试验结果表明,梯度生物陶瓷复合涂层分三个层次:陶瓷层、合金化层和基材.合金化层的基底组织为胞状及树枝状的α-Ti(Al、P、V、Fe)过饱和固溶体,白色的共晶组织为Fe<,2>Ti<,4>O+AlV<,3>,白色颗粒状组织为Al<,3>V<,0 .333>Ti<,0.666>;陶瓷层的基底组织为CaO+CaTiO<,3>+HA,灰色颗粒相为β-TCP及Ca<,2>Ti<,2>O<,6>,白色颗粒相为TiO<,2>.不同的稀土Y<,2>O<,3>含量影响着陶瓷层中HA+β-TCP的形成,随着Y<,2>O<,3>的增加,陶瓷层中HA+β-TCP逐渐增加,当稀土Y<,2>O<,3>含量为0.4％~0.6%时,其诱导催化合成HA+β-TCP的活跃程度最大.陶瓷涂层与基体的结合强度达33.4MPa以上.陶瓷复合涂层植入活体1月、2月、3月后的血样化验结果表明,反映炎症的主要指标白细胞数及中性粒细胞数均在正常值范围内;Ca<,2+>和P(PO<,4><3->,HPO<,4><2->,H2PO<,4><->)数值与实验前的数值相比较,波动不大;尿素氮和CO<,2>结合率均在正常值附近.说明陶瓷复合涂层植入活体后,活体肾脏的排谢功能和体内的酸碱平衡维持得较好.总的来说,陶瓷复合涂层几乎未对活体产生干扰.在一定的假设条件下,对宽带激光熔覆含HA的陶瓷涂层的热力学和动力学进行了研究.结果表明合成HA的温度要小于2200K;提出了相应的动力学数学模型并得到了其数值求解方法.用有限元法对宽带激光熔覆生物陶瓷复合涂层的瞬态温度场进行了数值模拟,给出了温度场分布.