Ti-15Mo-3Nb合金表面活化研究

为了改善Ti-15Mo-3Nb合金的活性,使用碱处理方法.本实验采用KOH碱处理,以便在钛合金表面原位自生出钛酸钾层,并与钛合金基体形成牢固的化学键合.结果表明酸碱活化处理在Ti-15Mo-3Nb合金表面产生了钛酸钾层状结构.碱处理得到的多孔网状结构使试样的表面积增大,表面能比较高.网状结构和纳米级的孔结构增加与骨的结合强度.     

预钙化对医用钛合金表面沉积钙磷层的影响

通过SEM，XRD和测量离子浓度的方法，研究了预钙化对医用钛合金表面沉积钙磷层的诱导作用。结果表明，在用化学方法对钛合金进行表面改性的过程中，预钙化明显增强羟基磷灰石在钛合金改性表面上的沉积能力。     

纯镁微弧氧化陶瓷层的耐蚀性和Ca-P沉积

为提高镁在腐蚀环境中的耐蚀性,使用微弧氧化方法在纯镁表面制备1层保护性的陶瓷层,并在硅酸钠水溶液中对陶瓷层进行封孔。极化曲线测量结果表明,陶瓷层经封孔后在模拟体液(SBF)中具有更好的耐蚀性。但SBF浸泡实验揭示在浸泡初期,陶瓷层并不能有效保护基体镁,直至因镁腐蚀而产生的沉积物对陶瓷层中存在的孔洞进行二次封孔后,基体镁的腐蚀才被显著延缓。另外,SBF浸泡实验也表明覆盖微弧氧化陶瓷层的样品能有效诱导Ca-P沉积。     

反应合成六钛酸钾晶须的研究

采用分析纯K2CO3(K)和TiO2(T)为原料,按不同摩尔配比混合配料．采用不同的合成温度和保温时间反应合成钛酸钾晶须,并利用SEM和X射线衍射仪对其形貌及相组成进行了分析。结果表明：原料配比是影响合成产物的相组成及相对含量的主要因素,而合成温度和保温时间对钛酸钾晶须形态的影响较为显著。当K／T的摩尔比为1：5～6时,1000℃保温1h炉冷即可制备出高质量的钛酸钾(以K2Ti6O13为主)晶须,且晶须的收率高。     

钛酸钾晶须的高温热稳定性

用分析纯K2CO3和TiO2为原料,按摩尔比n（K2CO3）／n（TiO2）为1：3.5混料均匀后,用烧结法反应合成钛酸钾晶须。通过X射线衍射仪和扫描电镜分析不同煅烧工艺下钛酸钾晶须的微观结构,研究钛酸钾晶须的高温热稳定性。结果表明：四钛酸钾（K2Ti4O9）的热稳定性低于六钛酸钾（K2Ti6O13）的。K2Ti4O9在高温煅烧时将向K2Ti6O13转变,其转变的临界温度约为1100℃。K2Ti6O13在1200℃煅烧的热稳定性略有下降。     

钛合金表面K2Ti6O13w涂层的制备及其生物活性

K2Ti6O13晶须不仅具有优越的力学性能和良好的生物学特性,而且具有与常规Ti合金相近的膨胀系数。本研究尝试选用K2Ti6O13晶须（K2Fi6O13w）作为生物活性涂层材料,利用BCC方法（混合-包埋-煅烧）在Ti合金基体上成功制备了K2Ti6O13w涂层,并对涂层的表面形态、结合强度和生物活性进行了研究。结果表明,涂层由K2Ti6O13晶须和少量的TiO2和K2Ti6O9组成,其表面粗糙多孔。由于膨胀系数的良好匹配,涂层与基体之间具有较高的结合强度,达24MPa。模拟体液培养后,涂层表面沉积了一层多孔的骨状羟基磷灰石,它由平均直径20nm,长200nm的羟基磷灰石纳米线组成,这表明钛酸钾涂层具有良好的生物活性。涂层较高的生物活性与其独特的生化特性和组分密切相关。     

Ti12Zr10Si5Fe2Sn非晶合金的制备与力学性能

利用快速凝固法制备Ti12Zr10Si5Fe2Sn非晶合金条带,采用XRD、TEM、SEM及拉伸试验机等手段研究其组织结构和力学性能。结果显示：该非晶钛合金力学性能优良,其抗拉强度高达399 MPa,屈服应力为329 MPa,断裂延伸率为2.5%,弹性模量为39 GPa,较晶态金属更接近于人体骨的弹性模量,另外对其断口形貌进行观察分析。     

TiO_2纳米管的光催化性及亲水性的研究

采用阳极氧化法在纯钛表面制备TiO2纳米管,并通过扫描电子显微镜(SEM)对其表面形貌进行了表征.通过检测被降解的亚甲基蓝溶液的吸光度来表征TiO2纳米管的光催化活性.利用OCA30视频接触角测量仪测量蒸馏水在TiO2纳米管上的接触角,以纯钛为对比来探讨TiO2纳米管的亲水性.结果表明,阳极氧化法成功在纯钛表面制备出排列紧密的TiO2纳米管层,TiO2纳米管具有良好的光催化性能和亲水性能,可使钛材表面具有防污、易洗、易干的自洁功能.     

纳米晶Al-Ti-B提高ZL109耐磨性的研究

为了研究纳米晶Al-Ti-B细化剂对活塞用ZL109合金耐磨性的影响,本文首先对Al-Ti-B中间合金进行了熔体快淬处理,得到了薄丝带状的Al-Ti-B中间合金,通过TEM分析可知,其为纳米晶组织;然后采用金属熔融铸造法,用纳米晶Al-Ti-B中间合金对ZL109合金进行了细化处理;最后进行了磨损试验.研究表明,纳米晶Al-Ti-B中间合金使ZL109的组织得到了很好的细化,硬度、耐磨性均明显提高.硬度（HBS）由125提高到132,提高了5.6%,磨损率由2.012% 降为0.389 4%,从而明显提高了抗磨损性能.由此得出,用快速凝固的方法对Al-Ti-B晶粒细化剂进行预处理,可以有效地提高ZL109合金的抗磨损性能.     

碳纤维表面电镀铜工艺的研究

首先对碳纤维进行氧化处理,然后尝试采用三种电镀工艺对碳纤维进行电镀铜处理,并对处理结果进行SEM观察与分析.氧化结果表明:单一氧化处理结果并不理想,采用气相-液相联合氧化法效果良好.电镀铜处理结果表明:采用普通酸性镀铜工艺,镀层组织粗大且易脱落,碳纤维易出现"结块"现象;采用焦磷酸盐电镀工艺易出现"黑心"现象;采用柠檬酸盐电镀工艺效果最佳,镀层均匀致密且界面结合力强,有效避免了电镀过程中的"结块"和"黑心"现象,实现成束碳纤维的均匀镀.