磁控溅射HA（＋YSZ）／Ti6A14V复合涂层的微观形貌和生长方式

采用磁控溅射方法在钛合金（Ti6A14V）基体上制备了HA（4-YSZ）复合涂层。利用X射线衍射仪（XRD）分析涂层的物相组成，扫描电镜（SEM）观察涂层的表面形貌，原子力显微镜（AFM）分析涂层的生长状况，划痕法测定涂层与基体的附着力。结果表明，用磁控溅射法可在Ti6A14V基体上制备HA（＋YSZ）复合涂层，涂层组成与靶材基本相似，涂层呈多孔状，划痕法测量涂层的附着力约为80N，涂层的生长模式为层状生长加岛状生长。     

钛合金表面磁控溅射制备HA/YSZ梯度涂层

采用射频磁控溅射法在Ti6Al4V基体上制备了HA/YSZ生物梯度涂层.借助于XRD,SEM,EDS等对溅射涂层的相组成、微观形貌和界面状态进行了研究.实验结果表明:磁控溅射的生物梯度涂层呈非晶态,经过退火处理,可以使其转化为晶态,恢复缺失的OH-1;梯度涂层的微观表面凹凸不平,并呈现网状结构和较多的孔隙,后处理仍保持梯度涂层利于新骨生长的表面形貌,并使其转变为针状结晶.HA/YSZ梯度涂层与基体结合紧密,在涂层与基体界面结合处约5.0μm范围内存在Ti,Ca,P,Zr的相互扩散层,梯度涂层与基体的界面结合强度达60.5MPa.     

磁控溅射法制备HAF/YSZ梯度复合涂层及生物性能研究

采用射频磁控溅射技术在Ti6Al4V基体上成功制备了含氟羟基磷灰石梯度复合涂层(HAF/YSZ)。利用X射线光电子能谱(XPS)、电子探针(EDX)、扫描电镜(SEM)等对涂层的成分分布、形貌、界面结合进行表征。通过模拟体液(SBF)实验,分析和评价了HAF/YSZ涂层在模拟人体条件下的生物性能。结果表明,所制备涂层表面粗糙,呈多孔岛状结构,有利于新生骨组织的生长;涂层与基体结合紧密,各层间相互扩散,整体一致性较好;经模拟体液浸泡后,涂层表面有新生物质沉积,表现出较好的生物活性及稳定性;梯度复合涂层较氟含量单一的氟羟基磷灰石涂层具有更好的抗体液溶解能力及稳定性。     

Ti6Al4V表面HAF/YSZ梯度复合涂层的制备和性能

采用射频磁控溅射技术在Ti6Al4V基体上制备含氟羟基磷灰石(HAF)梯度复合涂层,对涂层的氟含量、物相组成及形貌进行了表征,并分析了梯度复合涂层在模拟人体条件下的生物活性和稳定性。结果表明:复合涂层中的氟呈梯度分布,n(Ca)/n(P)随着涂层中氟含量的增加逐渐减小。HAF/YSZ(Y_2O_3稳定的ZrO_2,简称YSZ)复合涂层在SBF环境下生成的新物质为碳酸类骨磷灰石,氟促进磷灰石相的发育,氟含量呈梯度分布能有效提高涂层的抗体液溶解能力和与基体间的结合性能;HAF/YSZ梯度复合涂层比无氟羟基磷灰石及氟含量单一的涂层具有更好的生物活性和稳定性。     

纤维涂层法制备SiCf/Cu复合材料及其性能分析

为研究纤维涂层法制备SiCf/Cu复合材料的性能特点,通过磁控溅射法先后将Ti6Al4V界面改性层和基体Cu涂层涂覆到SiC纤维表面,并通过真空热压法将被涂覆的纤维制备成SiCf/Cu复合材料.对Ti6Al4V涂层、Cu涂层以及复合材料进行了微观分析,并测试了复合材料的拉伸强度.研究表明,复合材料的Cu基体由致密而细小的晶粒组成;Ti6Al4V提高了纤维/基体界面结合强度,复合材料轴向抗拉强度高达500 MPa,界面脱粘主要发生在纤维表面的碳涂层与纤维之间.     

Ti-6Al-4V合金基体等离子喷涂生物活性羟基磷灰涂层的研究进展

系统阐述了在钛合金(Ti-6Al-4V)表面等离子喷涂羟基磷灰石(HA)涂层的研究进展.描述了等离子喷涂制备HA涂层的工艺过程、微观形貌和化学组成.综述几种综合性能较高的复合型涂层:HA/BG(生物活性玻璃)复合涂层,HA/ZrO2复合增强型涂层,HA/Ti涂层,HA/Ti-6Al-4V梯度涂层;并对HA涂层发展趋势进行了展望.     

Ti(CN)/TiC/Al2O3/TiN多层涂层的结构和界面结合力研究

采用中温、高温复合化学气相沉积技术(MHCVD)在WC- (6％wt)Co硬质合金基体表面制备了Ti(CN)/TiC/Al2O3/TiN 多层陶瓷涂层.通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和数显显微硬度计等手段分析多层陶瓷涂层的表面及断面形貌、物相组成、显微硬度;采用表面划痕实验,结合形貌观察及X射线能谱分析(EDS)研究多层陶瓷涂层/硬质合金基体的界面结合力及其影响因素.结果表明:Ti(CN)/TiC/Al2O3/TiN 多层陶瓷涂层结构均匀致密,涂层后硬质合金的显微硬度明显提高,约2600 HV,多层陶瓷涂层与基体界面结合良好,划痕实验显示临界载荷高达105 N,多层陶瓷涂层界面间的原子扩散作用对涂层/基体界面附着力有较大贡献,而涂层内部少量Ti2O3、W6Co6C 等物相的存在对提高界面结合力也有帮助.     

钛合金表面电泳沉积法制备YSZ/HAp纳米复合涂层

采用电泳沉积法在钛合金基体上制备了YSZ/HAp纳米复合涂层,用场发射扫描电镜、X射线衍射和能量散射谱对复合涂层HAp外层的表面形貌和晶相、复合涂层的断面形貌及元素组成分布进行分析研究,通过粘结-拉伸实验测定了涂层与基体的结合强度.结果表明YSZ/HAp纳米复合涂层与钛合金基体的结合强度明显高于HAp单一涂层与钛合金基体的结合强度,说明YSZ/HAp的复合缓和了HAp涂层与钛合金基体之间的热膨胀系数失配现象,改善了涂层与基体之间的结合.     

羟基磷灰石/生物玻璃复合涂层的研究

设计了适合在Ti6Al4V金属基体上制备涂层的生物玻璃，通过电泳沉积以及后续热处理在Ti6Al4V合金上制备了羟基磷灰石／生物玻璃复合涂层，实现了底层致密表层多孔的结构梯度。利用平底锥头法对涂层剪切强度进行了测试；利用SEM观察了其表面形貌；利用EPMA分析了复合涂层断面结构和组成。     

微束等离子喷涂羟基磷灰石涂层

采用微束等离子喷涂(MPS) 在Ti6Al4V基体上制备了羟基磷灰石(HA)涂层, 并以大气等离子喷涂(APS)为对照. 利用光学显微镜、SEM和XRD分析技术对MPS涂层形貌、相组成和结晶度进行了研究. 结果表明: 在微束等离子喷涂过程中, HA 的分解程度比大气等离子喷涂有显著降低, 除了HA相, 仅形成β-TCP相和非晶相. MPS涂层的结晶度主要受喷涂距离的影响. 喷涂距离较短(<80mm)时, 涂层结晶度高于APS方法制备的涂层. 喷涂距离在130mm时, 涂层结晶度低. 大气等离子喷涂层含有β-TCP、α-TCP、TTCP、CaO和非晶. MPS涂层分解较APS少的主要原因是喷涂过程中HA粒子过热不严重.     

等离子喷涂制备HA/ZrO2复合涂层

采用等离子喷涂技术,在Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ基体上成功地制备了羟基磷灰石／氧化锆（ＨＡ／ＺｒＯ_２）复合涂层,对涂层的微观结构、相组成和结合强度进行了研究,并以模拟体液试验评估涂层的生物活性．结果表明,复合涂层具有较为均匀的微观结构．ＨＡ／ＺｒＯ_２复合涂层的结合强度明显高于 ＨＡ涂层, ＨＡ／６０ ｗｔ％ ＺｒＯ_２涂层的结合强度高达 ２８．５ＭＰａ,为 ＨＡ涂层的 ２．２倍．复合涂层在模拟体液中浸泡一段时间后,表面覆盖一层碳酸磷灰石（ｃａｒｂｏｎａｔｅ－ａｐａｔｉｔｅ）,表明涂层具有良好的生物活性．     

Hydrothermal-electrochemical codeposited hydoxyapatite/yttria-stabilized zirconia composite coating

Hydroxyapatite(HA)/yttria-stabilized zirconia(YSZ) composite coatings were deposited on titanium substrates using a hydrothermal electrochemical method in an electrolyte containing calcium, phosphate ions and YSZ particles. HA/YSZ composite coatings were prepared in different conditions with different electrolyte temperatures(100 ∼ 200°C), current densities(0.1 ∼ 10.0 mA/cm²), and particles content in bath(0 ∼ 100 g/L). The effect of YSZ additions on the phase composition, microstructure, thermal stability, corrosion behavior and the bonding strength of HA/YSZ composite coatings were studied. The results show that crystallinity of HA in HA/YSZ composite coatings increase continuously with the electrolyte temperature and close to stoichiometric HA. The n(Ca)/n(P) ratio at 200°C is about 1.67 according with stoichiometric HA. YSZ particles are imbedded uniformly between the HA crystals. The average HA crystal size are reduced owing to the additions of YSZ particles. After annealing at 1200°C, tetragonal phase YSZ tend to react with the released CaO to form cubic phase YSZ and CaZrO₃, which cause destabilization of HA to decompose into more α-TCP phase. The bonding strength between HA/YSZ composite coatings and titanium substrates increase with increasing volume content of YSZ in the composite coatings (V %). HA/YSZ composite coatings exhibit a better electrochemical behavior than pure HA coatings and uncoated Ti metals.     

等离子喷涂制备HA/ZrO2复合涂层

采用等离子喷涂技术,在Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ基体上成功地制备了羟基磷灰石／氧化锆（ＨＡ／ＺｒＯ２）复合涂层,对涂层的微观结构,相组成和结合强度进行了研究,并以模拟体液试验评估涂层的生物活性,结果表明,复合涂层较有较为微观结构,ＨＡ／ＺｒＯ２复合涂层的结合强度明显高于ＨＡ涂层,ＨＡ／６０ｗｔ％ＺｒＯ２涂层的结合强度高达２８．５ＭＰａ,为ＨＡ涂层的２．２倍,复合涂层在模拟体液中浸泡一段时间后,表面覆盖一层     

钛涂覆多孔羟基磷灰石涂层的制备及其生物活性

在纯钛基体表面通过电泳沉积的方法制得壳聚糖/羟基磷灰石(CS/HA)复合涂层, 然后将复合涂层烧结形成多孔HA涂层。采用SEM对多孔HA涂层的形貌进行观察, XRD分析涂层的物相组成, 粘结拉伸实验测定涂层与基体的结合强度, 1.5倍人体模拟体液(1.5SBF)浸泡测定涂层的生物活性。结果表明: 当悬浮液中CS与HA质量比为1∶1时, 制得的CS/HA复合涂层经过700℃烧结处理, 涂层中CS热分解致孔形成多孔HA涂层, 孔径在10~25 μm, 涂层与基体的结合强度可达19.5 MPa; 在1.5SBF中浸泡5天后, 多孔HA涂层表面完全碳磷灰石化, 呈现较好的生物活性。      

低温熔盐电沉积羟基磷灰石复合涂层的研究

为了提高羟基磷灰石涂层的结合强度,在AlCl3-NaCl-TiCl3低温熔盐体系中加入HA微粒,复合电沉积制备Al-Ti/HA复合涂层,并对涂层的表面形貌、结构和结合强度进行了研究.结果表明: HA微粒均匀分散在Al-Ti合金镀层中,其共沉积量随电流密度的减小和熔盐中HA浓度的增大而增强;涂层的结合强度随HA共沉积量的增大而增强,当HA的共沉积量为40.1%(质量分数)时,Al-Ti/HA复合涂层的结合强度达到28.1 MPa.     

两步电沉积法制备HA-Ti/HA复合涂层的研究

为了提高金属基羟基磷灰石（HA）涂层的结合强度,采用复合电沉积一电沉积两步法在含Ti粉的钙磷电解液中制备HA—Ti／HA复合涂层,对涂层的组分结构、表面形貌、热稳定性、结合强度和生物活性进行了研究．实验结果表明：两步法制备的底层为HA—Ti复合涂层,外层为纯HA涂层的HA—Ti／HA复合涂层既提高了涂层的结合强度,又保证了涂层的生物活性．当涂层中Ti粉的质量分数为51．2wt％时,涂层与基体的结合强度达到21．2MPa,约为纯HA涂层的3倍．模拟体液浸泡7天后,涂层表面即被一层球状碳磷灰石覆盖,具有良好的生物活性,与纯HA涂层相比,复合涂层具有更好的耐蚀性能．     

A study on hybrid bioceramic coatings of HA/poly(vinyl acetate) co-deposited electrochemically on Ti–6Al–4V alloy surface

A novel electrochemical co-deposition approach was developed to prepare hybrid bioceramic coating of hydroxyapatite (HA)/poly(vinyl acetate) on the surface of Ti–6Al–4V alloy. The aim is to improve the adhesion between the HA coating and the metal substrate. Surface characterization showed that the composition of inorganic phase in the composite bioceramic coatings was mainly HA and the content of organic phase was more than 4% (W/W). Significant surface morphology changes were observed. The shear-testing experiments indicated that the bonding strength of the hybrid coating to metal substrate was increased by as much as 3 MPa.     

等离子喷涂HA/Ti复合涂层研究 I.结构、组成和力学性能

采用等离子喷涂方法,在Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ基体上成功地制备了ＨＡ／Ｔｉ复合涂层,并对复合涂层的微观结构、相组成和力学性能进行了研究．结果表明,ＨＡ和Ｔｉ两相均匀地分布于复合涂层中．ＨＡ／Ｔｉ复合涂层的结合强度明显高于纯 ＨＡ涂层,这主要是由于 ＨＡ／Ｔｉ的复合缓和了涂层与基体之间的热膨胀系数失配．ＨＡ／Ｔｉ复合涂层在模拟体液中浸泡一段时间后,结合强度没有明显降低．ＨＡ／Ｔｉ复合涂层的断裂韧性和硬度均高于 ＨＡ涂层．     

等离子喷涂HA/Ti复合涂层研究 I.结构、组成和力学性能

采用等离子喷涂方法,在Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ基体上成功地制备了ＨＡ／Ｔｉ复合涂层,并对复合涂层的微观结构,相组成和力学性能进行了研究。结果表明,ＨＡ和Ｔｉ两相均匀地分布于复合涂层中。ＨＡ／Ｔｉ复合涂层的结合强度明显高于纯ＨＡ涂层,这主要是由于ＨＡ／Ｔｉ的复合和了涂层与基体之间的热膨胀系数失配,ＨＡ／Ｔｉ复合涂层在模拟体液中浸泡一段时间后,结合强度没有明显降低,ＨＡ／Ｔｉ复合涂层的断裂韧性和硬度均高于Ｈ