电解液组成对医用钛合金微弧氧化生物陶瓷层的影响

采用微弧氧化技术在钛合金表面制备了羟基磷灰石(HA)陶瓷膜。研究了电解液中乙酸钙、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)质量浓度对膜层Ca、P含量和二者原子比的影响。随电解液中乙酸钙质量浓度增大,膜层表面孔隙率基本不变,膜层Ca含量增大,P含量减少,钙磷原子比增大。随电解液中EDTA-2Na质量浓度增大,膜层表面孔隙率先增后减,膜层中Ca含量明显增大,P含量略微增大,钙磷原子比明显增大。电解液的最佳组成为:K2HPO4·3H2O 6.8 g/L,Ca(CH3COO)2 26.5 g/L,EDTA-2Na 20 g/L。此时陶瓷膜层表面孔隙率高达11.10%,钙磷原子比为1.65,十分接近HA的钙磷原子比(1.67)。     

脉冲频率对医用钛合金微弧氧化膜微观结构和性能的影响

在Na2Si O3溶液体系中利用微弧氧化法制备钛合金微弧氧化陶瓷层。采用扫描电镜、X射线衍射仪、UNMT-1材料表面微纳米力学测试系统等技术手段研究不同脉冲频率下陶瓷膜的表面形貌、组成、微观摩擦磨损性能和耐蚀性能。结果表明:膜层表面有大量微孔,膜层主要由锐钛矿相和金红石相Ti O2组成。随脉冲频率的升高,陶瓷膜表面孔隙率先增大后减小、平均孔径先减小后增大,膜层厚度逐渐减小。在脉冲频率为700 Hz时,膜层表面平整、孔隙分布均匀,孔隙率达到最大值、平均孔径达到最小值,其数值分别为11.04%和0.86μm,此时,膜层耐磨性和耐蚀性较好。