钛基材上电化学沉积羟基磷灰石

通过电沉积法在经过阳极氧化的钛基材表面沉积磷酸钙盐涂层,再经碱热处理使磷酸钙涂层转变为羟基磷灰石涂层。扫描电镜(SEM)观察了阳极氧化后生成的TiO2纳米管的微观结构,以及生成的羟基磷灰石的形貌。X射线衍射仪(XRD)分析了涂层的相组成,同时测定了涂层与基体的结合强度。试验结果表明:电沉积涂层CaHPO4·2H2O经碱处理后转变为羟基磷灰石;电沉积添加双氧水与钛基材经过阳极氧化后使得涂层与基体结合强度有所提高。模拟体液浸泡试验表明涂层具有良好的生物活性。     

微束等离子喷涂制备羟基磷灰石涂层

采用微束等离子喷涂系统制备羟基磷灰石涂层,通过扫描电子显微分析(SEM)和X射线衍射分析(XRD)对涂层形貌、相组成和结晶度进行了研究.结果表明,随着喷涂电流和离子气流量的增加,羟基磷灰石粒子的熔化和撞击后的铺展更充分,在70～130 mm范围内随着喷涂距离的增加粒子熔化程度增加.适当的喷涂工艺条件下微束等离子喷涂制备羟基磷灰石涂层的结晶度可以相当或高于传统大气等离子喷涂制备的涂层,有利于涂层在体液环境中稳定性的提高.     

医用镁合金表面激光重熔羟基磷灰石涂层

为提高医用镁合金的表面耐蚀性和生物相容性,采用等离子喷涂和激光重熔复合技术在镁合金表面制备羟基磷灰石(HA)生物涂层。研究结果表明,所制备的羟基磷灰石涂层为短杆状堆积结构,主要由HA和β-TCP相组成;涂层的弹性模量约为50 GPa,较已临床应用的医用金属材料显著降低,显微硬度约为455 HV,具有较好的耐磨性。涂层在模拟体液中具有很好的耐蚀性,在腐蚀12 d后涂层表面形貌仍然较完整,无腐蚀孔洞出现。钙磷沉积实验结果表明,涂层表面形成一层新的生物磷灰石层,表明涂层具有较好的骨诱导性。     

羟基磷灰石生物涂层材料界面的电镜观察与分析

用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对未经热处理的钛合金基体等离子喷涂羟基磷灰石生物材料的显微结构、相组成和界面结合进行了观察与分析. 结果表明 HA涂层的显微结构疏松, 内部有裂纹和孔洞; 涂层的相结构中, HA以结晶态和非晶态两种形态存在; HA和基体的界面结合是以物理结合为主, 界面明显, 没有过渡相, 说明基体和涂层之间化学反应不明显.     

羟基磷灰石生物活性梯度涂层材料的界面特点

用透射电子显微镜对钛合金基体等离子喷涂羟基磷灰石 (HA)生物活性梯度涂层的界面进行了观察与分析。结果表明 :经热处理后生物活性梯度涂层的结晶程度明显提高 ,涂层中存在HA晶体、β Ca3(PO4 ) 2 晶体以及中间相CaTiO3 晶体。涂层和基体的界面结合为冶金化学结合 ,HA涂层和基体Ti间存在过渡相ZrO2 ,过渡相ZrO2 的存在有利于提高涂层和基体之间的界面结合力。     

纳米羟基磷灰石对钛基生物医用材料性能的影响

采用粉末冶金法制备了纳米羟基磷灰石(nHA)钛基生物医用复合材料,借助XRD、EDS、SEM、压缩弹性模量试验以及生物矿化过程和细胞活性分析,研究了10%的nHA对钛基生物医用材料结构及性能的影响。结果表明,钛基生物医用复合材料的主晶相仍为Ti,同时也有少量的Ti2O、Ti5P3和CaTiO3化合物,这些化合物分布于Ti晶粒的周围;添加nHA改变了钛生物材料的高温烧结性能,材料晶粒间孔隙明显增多;添加nHA后的钛基复合材料,压缩弹性模量仅为纯Ti试样的一半左右,接近人体皮质骨的压缩弹性模量;添加nHA后的钛基复合材料具有更好的生物活性。     

热处理对微束等离子喷涂羟基磷灰石涂层的影响

羟基磷灰石由于其良好的生物活性,被广泛的用作医用植入体的表面涂层材料.采用微束等离子喷涂(Microplasma Spraying,MPS)I艺在Ti-6Al-4V基体上制备羟基磷灰石涂层,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析了热处理对涂层相组成和表面形貌的影响规律.研究表明:微束等离子喷涂制备的羟基磷灰石涂层在经过热处理后结晶度提高,并且非晶相和杂质相转化成为HA结晶相.同时,羟基和磷酸根的完整性得到了恢复.过高的热处理温度易引起涂层裂纹等缺陷的增加,也容易造成羟基脱离造成HA分解.合理的热处理温度范围为600～700℃,保温时间为3 h.     

等离子喷涂-水热合成羟基磷灰石涂层的体外稳定性

以CaHPO4为初始粉料，采用等离子喷涂一水热合成复合技术在Ti-6Al-4V基体上制备了羟基磷灰石(HA)涂层。用SEM，EDX和XRD分析涂层的形貌和组成，用电子拉伸机测定涂层的结合强度。并与等离子喷涂HA涂层做对比，研究了涂层的微观结构和结合强度及其在生理盐水中浸泡后的变化。结果表明：喷涂CaHPO4涂层由β-Ca2P2O7和α-Ca3(PO4)2组成，经水热合成，转化为高纯度和高结晶度的HA涂层；在生理盐水中浸泡1周～4周后，该HA涂层的溶解性和结合强度退化程度均低于等离子喷涂HA涂层，呈现较高的组织和力学稳定性。     

生体用钛材/羟基磷灰石涂层接合面的研究

钛材与其他金属系生体材料相比 ,钛材与生体骨骼的力学相容性显著较好 ,但因其表面无新生骨生成以致与原有生体骨的接合强度并不理想。因此 ,为了能在钛材上产生新生骨可对其表面采取近生体成分的涂层处理 ,这种涂层要求具有接近于骨质的成分 ,最典型的便是羟基磷灰石 (Ｃａ10 (ＰＯ4 ) 6 (ＯＨ) 2 ,缩写为ＨＡｐ)。为此 ,研究了ＨＡｐ涂层与钛材基体的接合性能及其结晶学关系。实验研究时采用了等离子喷涂技术 ,在钛材人造牙根 (15ｍｍ× 5ｍｍ)表面喷涂ＨＡｐ涂层后 ,采用Ｘ射线衍射、透射电镜、扫描电镜、光学显微镜等研究手段 ,对ＨＡ…     

医用镁合金等离子喷涂羟基磷灰石涂层研究

为了提高医用镁合金的表面耐蚀性和生物相容性,采用等离子喷涂技术在镁合金表面制备羟基磷灰石(HA)涂层.研究结果表明,镁合金表面所制备的HA涂层与基体结合牢固,界面无裂纹、气孔等缺陷.相组成为生物相容性较好的HA和少量的Ca3(PO4)2(TCP),显微组织具有层状特征,涂层表面存在一些有利于骨长人的孔隙.涂层的弹性模量约为19.825 GPa,接近骨的弹性模量,涂层表面硬度为300～350 HV.腐蚀试验和钙磷沉积试验结果表明HA涂层具有较好的耐蚀性和骨诱导性.     

Ti对Ml(NiCoMnTi)_5合金相结构和充放电循环性能的影响

研究了微量 Ｔｉ在 Ｍｌ（ＮｉＣｏＭｎＴｉ）５合金中的作用．结果表明,在铸态条件下,Ｔｉ几乎全部以 ＴｉＮｉ３第二相的形式在晶界析出,退火处理后 ＴｉＮｉ３相消失,但 ＳＥＭ和 ＥＤＳ表明 Ｔｉ取代了 ＡＢ５型化合物中 Ａ侧的稀土 Ｍｌ;而不是 Ｂ侧的 Ｎｉ．Ｔｉ在 Ａ侧的取代量以 ５％为宜．此时合金在铸态和退火态的放电容量都在 ３１０ ｍＡ·ｈ／ｇ以上．进一步提高取代量虽然会改善循环稳定性,但大大降低了放电容量．     

等离子喷涂HA/(HA+TiO2)复合生物涂层的研究

用X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)等检测手段，以大气等离子喷涂法在纯钛表面制备的羟基磷灰石HA／(HA TiO2)复合涂层及其热处理为研究对象，探讨了TiO2在羟基磷灰石复合涂层中的作用。结果表明，喷涂后的(HA TiO2)过渡层中交替分布的HA和TiO2结合致密；HA／(HA TiO2)涂层表面裂纹比对应纯HA涂层的细小，涂层内部结合致密，证实TiO2的加入具有缓和应力的作用。     

YF12硬质合金粉末的等离子喷涂

研究了以YF12（WC—12％CO）硬质含金粉作喷涂材料,并采用APS大气等离子装置进行涂层试验,表明YF12硬质含金粉末适于等离子喷涂,涂层粘结强度高,耐磨性能好。     

Cu-W薄膜表面形貌各向异性与相结构

提出了一种基于离散小波变换和分形几何概念定量描述薄膜表面形貌各向异性的新方法，并据此研究了磁控溅射Cu—W薄膜表面结构特征随退火温度的演变．结果表明，薄膜表面聚合过程有两个不同阶段：孔洞处形核和颗粒生长；薄膜表面形貌分形维数可很好地描述表面粗化程度．研究发现，表面形貌各向异性变化趋势对相结构变化敏感．指出这种结合小波变换和分形几何概念表征薄膜表面形貌的方法，可以较灵敏地探测到Cu—W薄膜表面结构各向异性变化．     

大功率超音速等离子弧喷枪的研制

提出了大功率超音速等离子弧喷枪的设计原则和要求,经多次试验、改进,设计出双水内冷、双气路、双喷嘴的喷枪,其设计巧妙、结构合理、性能优良,满足了在大功率条件下对各种粉末材料的超音速喷涂。     

ON THE RELATIONSHIP BETWEEN THE EMBEDDED-ATOMMETHOD FUNCTION OF TITANIUM AND TEMPERATURE

1.IntroductionInthemid1980s,DawandBaskesdevelopedanewsemi-empiricalmethodfortotalenergycalculation,i.e.embedded-atommethod(EAM)[',2].Inadditiontopropertieswhichmethodsofthiskindalwayspossess,suchassimplicityforcalculationajscomparedwithahinitiomethod...     

Ti的嵌入原子法函数与温度的关系

通过拟合不同温度下ｈｃｐ结构金属Ｔｉ的晶格常数和弹性模量，并考虑具有普适性的Ｒｏｓｅ关系，得到了Ｔｉ的温度依赖嵌入原子法（ＥＡＭ）函数。这些不同温度下的ＥＡＭ函数均满足稳定结构条件和Ｃａｕｃｈｙ不等式，从而证明了它们的可靠性。本文结果说明了ＥＡＭ函数同温度有关，并为不同温度下Ｔｉ基金属材料的特性研究提供了相应的Ｔｉ的ＥＡＭ函数。     

淬火温度对TC16钛合金显微组织及变形行为的影响

采用XRD,SEM和TEM研究了TC16钛合金在700-900℃固溶后淬火的显微组织和相组成,以及淬火温度对拉伸性能的影响.结果表明,在700和750℃淬火,TC16钛合金由初生α相、亚稳β相和微量ω相组成;随着淬火温度的升高,合金出现了β→α″的马氏体相变;从β单相区淬火,合金由α″马氏体组成.拉伸实验表明,拉伸过程...     

退火与淬火态钛合金中β相体积分数的近似计算

基于钛合金的基本组成相α与β的晶体结构特点及原子配位关系,定义了能够判断退火与淬火态钛合金中β稳定元素稳定能力的退火临界晶胞系数Ckt^M和淬火临界晶胞系数Ckz^M．在不同热处理条件下,β稳定元素稳定能力不同,这与其原子外层电子结构状态及原子分数xat^M有关,即Ckt^M与Ckz^M愈大,β稳定元素M的稳定能力愈强,∑xat^M,∑Ckt^M,∑Ckx^M愈大,钛合金室温组织中β相的体积分数愈多．在Ckt^M,Ckz^M及xat^M计算的基础上,给出了近似计算了退火态、淬火态钛合金室温组织中α与β相体积分数的方法,计算值与实验值基本符合．