钛硅铝锡复合涂层对钛/瓷结合的影响

研究了钛硅铝锡四元复合涂层作为扩散阻挡层对钛/瓷结合强度的影响。通过测量复合溶胶的粘度对溶胶的稳定性进行评价,并进一步优选出与纯钛热膨胀系数匹配的复合溶胶的成分。采用电化学工作站对涂层处理后钛试样在人工唾液中的耐腐蚀性能进行评价,研究了涂层处理对钛试样耐腐蚀性能的影响。结果表明:复合溶胶中SiO2溶胶含量对溶胶粘度的影响较大,SiO2含量较高时复合溶胶粘度上升较快,凝胶时间较短,溶胶稳定性较差。n(Ti):n(Si):n(Al):n(Sn)=3:1:1:3的复合溶胶的热膨胀系数为9.28×10-6/℃,与钛的热膨胀系数相匹配。300℃处理获得的复合涂层主晶相为SnO,同时涂层表面存在较多的微米级的裂纹。涂层处理可明显提高钛的耐腐蚀性,中性与中性含氟人工唾液浸泡对钛/瓷结合强度没有明显影响。而pH=3/[F-]=1×10-4的人工唾液对钛的腐蚀最严重,浸泡30 d后,钛/瓷结合强度由浸泡前的45 MPa下降到35 MPa。     

不同pH值和F-浓度人工唾液对钛/瓷结合的影响

研究了不同pH值和F-浓度人工唾液对钛/瓷结合性能的影响.将实验室制备的钛瓷粉分层烧结于钛片上,浸泡于37℃,pH2.7、pH7.0/F-100 μg·mL-1与pH2.7/F-100 μg·mL-1的人工唾液中,测量了浸泡7d和30d试件的三点弯曲结合强度,应用扫描电镜观察了瓷剥脱后钛表面的形貌,并进行了EDX分析.结果显示:pH2.7/F-100 μg·mL-1组试件的钛/瓷结合强度明显低于未浸泡组,其余各组与未浸泡组相比无显著差异.研究结果提示:酸性环境中,F-的存在可使钛/瓷结合强度降低,而酸性环境和低浓度的F-环境对钛/瓷结合强度则没有明显影响,口腔内有钛瓷修复体的患者应慎用含氟口腔产品.     

不同氮分压下磁控溅射ZrN对钛/瓷结合的影响

探讨不同氮分压下磁控溅射氮化锆(ZrN)涂层对纯钛与低熔瓷粉(Vita钛瓷粉系统)结合强度的影响。60个纯钛基片随机分为1个对照组和3个实验组。实验组分别在不同氮分压下(Ta组1.0×10-2Pa,Tb组5.0×10-2Pa和Tc组10.0×10-2Pa)溅射沉积ZrN涂层。纯钛试样经表面处理后在烤瓷炉中进行烧结。用XRD检测到ZrN立方新相。万能试验机测试钛瓷试样三点抗弯强度,对照组为(26.67±0.88)MPa,实验组分别为:Ta(49.41±0.55)MPa,Tb(54.55±0.69)MPa和Tc(46.24±0.53)MPa,四组间差别均有统计学意义(P<0.05)。SEM观察表明,实验组钛/瓷结合良好,钛基底残留的瓷断面数量较多,面积较大。不同氮分压下溅射沉积的ZrN涂层对钛/瓷结合的增强程度有所不同,5.0×10-2Pa下钛/瓷结合增强最为明显。     

钛微弧氧化表面处理对钛瓷结合强度的影响

为了探讨钛经微弧氧化处理后,对钛瓷结合强度的影响,将试样分为光滑组和喷砂组,然后随机地抽取两组中的各一半试件进行微弧氧化处理,对各组钛试件表面进行瓷粉烧结.根据ISO 9693标准,对钛瓷间的三点弯曲结合强度进行测试,并对钛瓷结合界面和瓷剥脱面进行SEM和EDX观察与分析.结果表明:钛试样光滑组、粗糙组、微弧氧化光滑组和微弧氧化粗糙组与瓷的结合强度分别是:25.35±2.03,32.18±2.21,37.51±1.90和46.89±4.40 MPa;微弧氧化组的钛瓷结合强度与不进行微弧氧化处理组的钛瓷结合强度相比在统计学上有显著差异(P<0.05);粗糙组的钛瓷结合强度大于光滑组(P<0.05),但明显小于微弧氧化组(P<0.01);未进行微弧氧化处理组的钛瓷界面间可见有明显裂隙;而微弧氧化组的钛瓷界面瓷与钛基体结合紧密,无任何气泡、孔隙存在.结论是钛表面微弧氧化处理后可有效提高钛瓷的结合强度,同时表面喷砂处理也可以提高钛瓷的结合强度.     

磁控溅射ZrSiN涂层对钛瓷结合强度的影响

探讨采用射频磁共溅射氮硅锆(ZrSiN)涂层作为扩散阻挡层(钛与瓷间的中间层),增强钛/瓷结合强度的可行性.结果表明:ZrSiN是含纳米结晶相ZrN和非晶相SiNx的纳米复合扩散阻挡层.无ZrSiN扩散阻挡层的钛经热循环后表面明显氧化,有ZrSiN扩散阻挡层处理后的钛表面经热循环后没有氧化钛,只有锆、硅、氮和氧元素,表明ZrSiN扩散阻挡层可有效阻挡钛在瓷烧结温度下氧化.三点弯曲试验表明ZrSiN涂层还可提高钛瓷结合强度.高硅含量的ZrSiN涂层处理的钛瓷结合强度更高,这与非晶相SiNx增多有关.     

溶胶凝胶法制备TiO_2/HA复合生物活性涂层及其体外活性

通过溶胶凝胶法在纯钛基体上制备了羟基磷灰石(HA)/TiO2复合生物活性涂层。HA和TiO2溶胶由前驱体制得,按不同摩尔比直接混合两种溶胶来制备混合溶胶。HA可以提高钛基的生物活性,TiO2可以提高涂层与基体的物理、化学相容性和结合强度。粘结拉伸结果表明,复合涂层与基体结合良好,比纯HA涂层与基体的结合强度提高约47%。复合涂层试样于SBF中浸泡4、7和14d的SEM分析结果表明,复合涂层表面的类骨磷灰石生成量较高。成骨细胞实验结果表明,复合涂层上细胞铺展良好。     

HA—微孔钛基涂层种植体的复合强度

研究了羟基磷灰石(HA)和中性玻璃(G)的混合涂料在TC4多孔钛基体上的界面复合强度。探讨了中性玻璃含量、基体表面状态以及烧结工艺对这种涂层复合种植体的复合强度的影响。指出:复合的实质是中性玻璃与基体的润湿结合,最合适的玻璃含量为50 wt%,提高复合强度的关键,在于基体表面的TiN蒸镀处理,当TiN厚度为2～3 μm时,复合强度可达7.2 MPa。最佳烧结工艺为:900～950℃/30 min。     

纯钛离子氮化层在人工唾液中的耐蚀性

用浸泡法和电化学法研究了纯钛（TA2）基体材料及其离子氮化层在人工唾液中的腐蚀行为。浸泡法研究表明,试样随着浸泡时间的延长而增重,而离子氮化层增重明显减缓,其腐蚀速率远小于TA2基材;电化学法研究表明,离子氮化层的自腐蚀电位较TA2基材提高,而腐蚀电流密度和腐蚀速度减小。由失重法和电化学法得出一致结论,离子氮化处理提高了TA2在人工唾液中的耐蚀性。     

镁合金等离子喷涂Al/Al_2O_3涂层的耐腐蚀性能

采用等离子喷涂技术在AZ31镁合金表面制备Al/Al_2O_3复合涂层,测试了镁合金及表面喷涂有Al/Al_2O_3复合涂层的镁合金试样的极化曲线,研究了没有涂层、经封孔处理和未经封孔处理的喷涂有复合涂层的镁合金三种试样在浸泡腐蚀和5%NaCl盐雾腐蚀情况下的耐腐蚀性能及其腐蚀行为.结果表明,经封孔处理的Al/Al_2O_3复合涂层镁合金试样在上述腐蚀条件下的耐腐蚀性均优于镁合金和涂层未封孔处理的试样,在浸泡试验中未封孔处理的涂层试样比镁合金腐蚀更加严重,在盐雾试验中却优于镁合金.     

金属喷涂工艺与设备

20091200锆涂层对钛/瓷结合强度的影响[英]/段珍珍…//China Welding.-2008,17(3):10~14采用磁控溅射法在钛表面溅射一层锆涂层,研究了锆涂层对钛/瓷界面微观组织和力学性能的影响。结果表明,在烤瓷过程中,钛/瓷界面发生了原子相互扩散,锆涂层能有效的防止钛表面过度氧化。当溅射锆涂层时间为1h,钛/瓷结合强度达到29.7MPa,与没有溅射涂层的钛/瓷结合强度23.5MPa相比,提高了26.4%。图8表2参920091201可送粉末复合式电弧喷涂枪的设计/蒋湘云…//电焊机.-2008,38(8):65~67基于针对电弧喷涂应用的局限性,设计了一种能有效结合电弧喷涂和火焰喷涂优点的复合式电弧喷涂枪。该喷涂枪设有一个送粉装置,可同时实现电弧喷涂和粉末喷涂,扩大了电弧喷涂的应用范围。通过改变合金粉末的种类和送入量,实现不同性能要求的复合涂层的制备。图5参620091202高速电弧喷涂铁基Cr3C2复合涂层的显微组织/贾焕丽…//机械工程材料.-2008,32(9):45~48采用高速电弧喷涂技术将自制的铁基Cr3C2粉芯丝材在20钢上制备复合涂层,采用SEM、TEM、XRD等研究了涂层...     

金属喷涂工艺与设备

20091200锆涂层对钛/瓷结合强度的影响[英]/段珍珍…//China Welding.-2008,17(3):10~14采用磁控溅射法在钛表面溅射一层锆涂层,研究了锆涂层对钛/瓷界面微观组织和力学性能的影响。结果表明,在烤瓷过程中,钛/瓷界面发生了原子相互扩散,锆涂层能有效的防止钛表面过度氧化。当溅射锆涂层时间为1h,钛/瓷结合强度达到29.7MPa,与没有溅射涂层的钛/瓷结合强度23.5MPa相比,提高了26.4%。图8表2参920091201可送粉末复合式电弧喷涂枪的设计/蒋湘云…//电焊机.-2008,38(8):65~67基于针对电弧喷涂应用的局限性,设计了一种能有效结合电弧喷涂和火焰喷涂优点的复合式电弧喷涂枪。该喷涂枪设有一个送粉装置,可同时实现电弧喷涂和粉末喷涂,扩大了电弧喷涂的应用范围。通过改变合金粉末的种类和送入量,实现不同性能要求的复合涂层的制备。图5参620091202高速电弧喷涂铁基Cr3C2复合涂层的显微组织/贾焕丽…//机械工程材料.-2008,32(9):45~48采用高速电弧喷涂技术将自制的铁基Cr3C2粉芯丝材在20钢上制备复合涂层,采用SEM、TEM、XRD等研究了涂层...     

纳米封孔7Cr13电弧喷涂涂层的组织与耐腐蚀性

采用电弧喷涂工艺在基体Q235钢上喷涂了厚度约为150μm的7Cr13涂层,并采用3种封孔工艺对涂层进行封孔处理,封孔剂采用添加不同含量的纳米Al2O3异丙醇溶液的有机硅透明树脂.用乙酸盐雾腐蚀、全浸泡腐蚀以及电化学腐蚀检测了7Cr13涂层与对比材料镀铬层的耐腐蚀性能.结合扫描电镜、光学显微镜对腐蚀前后试样的表面形貌进行了观察和对比.结果表明,涂层呈层状结构,涂层封孔后孔隙率明显降低,涂层结合强度为47 MPa,远高于镀铬层,封孔涂层的耐腐蚀性明显优于未封孔涂层,纳米封孔7Cr13涂层的耐腐蚀性能优于镀铬层.     

镁合金表面等离子喷涂Al2O3-TiO2陶瓷涂层的耐腐蚀性研究

采用等离子喷涂技术在AZ31镁合金表面制备Al2O3-13％TiO2陶瓷复合涂层,对涂层的微观组织进行了观察分析,测试了涂层的表面硬度.通过极化曲线和浸泡腐蚀试验,对比研究了镁合金基材及喷涂陶瓷涂层的试样在5％ NaCl溶液中的耐腐蚀性能.结果表明:涂层镁合金试样的硬度和耐腐蚀性优于基体镁合金,但当腐蚀液透过涂层孔隙时...     

纯钛、纯锆在模拟口腔唾液中的腐蚀行为研究

采用正交实验法与电化学实验研究了纯钛、纯锆在模拟口腔唾液中的腐蚀行为。采用SEM分析了腐蚀表面的微观结构特点。结果表明:模拟口腔唾液中的氟离子浓度对实验结果影响最大,氟离子浓度越高,材料越不耐腐蚀;模拟口腔唾液中的pH值对材料的腐蚀影响小于氟离子浓度。经过复合超细化处理的超细晶材料耐腐蚀性能提高,并且纯钛的耐腐蚀性能优于纯锆的。     

热处理对不锈钢表面耐蚀性SiO_2-TiO_2-Al_2O_3-ZnO复合溶胶涂层性能的影响

以正硅酸乙酯、钛酸正丁酯、硝酸铝和醋酸锌为前驱体,无水乙酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法在不锈钢表面制备了SiO_2-TiO_2-Al_2O_3-ZnO复合涂层,并对涂层进行了耐NaCl溶液浸泡腐蚀试验。利用扫描电镜对镀层在NaCl溶液腐蚀环境中的腐蚀形貌进行观察。对复合涂层进行了差热分析(DTA)、失重分析(TG),以此确定复合涂层的最佳烧结温度,还对涂层进行了X射线衍射分析,以此确定复合涂层的成分。结果表明,涂层的最佳烧结温度800℃。通过优化涂层的烧结温度等工艺,制备的溶胶-凝胶复合涂层提高了不锈钢表面的耐腐蚀能力。     

铝硅复合硅氧烷封孔层的制备及耐腐蚀性能

目的 提高涂层耐腐蚀性能,并研究封孔剂中铝硅溶胶与硅氧烷的比例对封孔性能的影响。方法 以铝硅复合溶胶和甲基三甲氧基硅氧烷（MTMS）为主要原料,通过溶胶-凝胶法制备无机-有机复合封孔剂,并对Cr3C2-NiCr热喷涂涂层进行封孔,探究不同比例的复合封孔剂对涂层耐腐蚀性能的影响。采用X射线衍射（XRD）、热重-差热（TG-DTA）、扫描电子显微镜（SEM）检测研究封孔层物相组成、热稳定性和微观形貌。通过极化曲线和电化学阻抗谱测试研究封孔前后涂层的耐腐蚀性能,并以全浸泡腐蚀试验对其耐腐蚀性能进一步探究。结果 铝硅复合硅氧烷封孔剂的固化温度在120 ℃左右,固化后,涂层表面光滑致密,封孔剂的耐热温度在300 ℃左右。该封孔剂对涂层孔隙具有良好的填充作用。当铝硅复合溶胶和硅氧烷质量比为3︰2时,涂层的耐腐蚀性最好,其自腐蚀电流密度和阻抗分别为8.671×10–6 A/cm2和4593 Ω?cm2,全浸泡腐蚀速率为4.17×10－3 g/(m2?h)。随着封孔剂中MTMS比例增加,固化过程中不断有裂纹产生,导致涂层的耐腐蚀性能不断降低。结论 制备的封孔剂显著提高了涂层的耐腐蚀性能,并且在MTMS质量分数为40%时,其耐腐蚀性能最优。     

表面处理对AZ91D电弧喷涂铝层性能的影响

分别采用表面腐蚀和表面喷砂对AZ91D进行表面处理,然后进行电弧喷涂工业纯铝,对比考察两种表面处理方法对涂层与基体的结合力和涂层的耐蚀性的影响.SEM分析表明,采用表面腐蚀方法处理的试样,其喷涂层锚固作用明显比表面喷砂试样强.拉伸和盐雾试验表明,采用表面腐蚀和表面喷砂处理的试样其涂层结合强度和腐蚀速率分别为:2.3750MPa、0.571×10-3g/(cm2·h)和1.7675MPa、1.057×10-3g/(cm2·h),表明在电弧喷涂工艺中,采用表面腐蚀处理方法明显优于表面喷砂.     

硅烷处理对 EW75 M 稀土镁合金阴极电泳涂层性能的影响

目的探究硅烷处理对阴极电泳涂层的耐腐蚀性能及其与基体间结合力的影响。方法对稀土镁合金表面进行硅烷前处理,再沉积阴极电泳涂层,评价涂层的耐腐蚀性能、抗溶胀性能,分析涂层的腐蚀微观形貌、组织结构及界面结合。结果硅烷膜层具有一定的防护性能,能够减少阴极电泳涂层针孔、橘皮的出现,增强阴极电泳涂层的致密性。硅烷改性能够提高阴极电泳涂层与基体的结合力,硅烷预处理的电泳试样在NMP溶液中浸泡102 h,依然结合完好;而未经硅烷预处理的电泳试样浸泡7 min后,涂层就完全剥落。此外,硅烷处理能够极大地改善阴极电泳涂层的阻抗性能,使涂层在3.5%(质量分数)NaCl溶液中浸泡227 h的极化电阻Rp仍在108数量级以上。结论硅烷阴极电泳复合涂层具有良好的耐蚀性能和抗溶胀性能,值得推广应用。     

纳米二氧化钛浓缩浆对硼酚醛环氧涂料性能的影响

目的提高硼酚醛环氧涂料的耐腐蚀性、表面接触角、粘结强度及耐磨性等。方法用纳米二氧化钛浓缩浆改性硼酚醛环氧涂料,制备耐温耐蚀型纳米复合涂料。通过高温高硫原油浸泡试验评价纳米复合涂层的耐腐蚀性能,通过扫描电镜观察、表面接触角测试、粘结强度测试和耐磨性测试等手段分析纳米二氧化钛浓缩浆对涂层性能的影响。结果硼酚醛环氧纳米复合涂层在100℃高硫原油腐蚀浸泡后,微观上没有出现腐蚀坑和裂纹。添加2%纳米二氧化钛浓缩浆的硼酚醛环氧纳米复合涂层与未添加纳米粒子的硼酚醛环氧涂层相比,抗渗性与耐磨性有所提高。720 h腐蚀试验后,纳米复合涂料的粘结强度由试验前的7.7 MPa降低至6.9 MPa。腐蚀过程中,其表面接触角比非纳米涂层高4°~7°。结论高温高硫原油没有破坏硼酚醛环氧纳米复合涂层的形貌结构、粘结强度和耐磨性。添加2%纳米二氧化钛提高了涂层的抗渗透性和表面接触角。     

钛铸件表面离子氮化/涂层复合处理及其性能研究

为提高口腔医学领域用纯钛铸件的表面性能,改善其美观效果,用辉光等离子氮化、脉冲电弧离子镀涂层复合处理纯钛铸件,使用扫描电镜、接触角测量系统及X射线衍射分析仪评价其表面性能及晶相结构组成,再用分光测色计分析其色彩学特征。结果表明,纯钛铸件等离子氮化、镀氮化钛涂层复合处理后表面形成均匀稳定的TiN复合梯度涂层;人工唾液在复合处理试件表面的接触角(60.29±2.00)°明显小于纯钛(73.12±3.29)°;颜色均匀美观,在CIE表色系中L*:61.22±0.455、a*:1.84±0.055、b*:25.66±0.219,呈金黄色,表面晶相结构以耐磨性较好的TiN、Ti2N为主。