电泳沉积HA／Ti复合涂层的结合强度和热稳定性

为了制备均匀致密、结合强度较高的电泳陶瓷涂层,用正丁醇作分散介质,在Ti基底上电泳沉积HA/Ti复合涂层。研究了Ti基底处理、烧结温度控制以及悬浮液配方等因素对涂层结合强度的影响。用扫描电镜(SEM)对热处理后涂层形貌和结构进行观察,采用红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC/TG)对涂层的组成和热稳定性进行了表征。结果表明:用H2O2/NH3·H2O处理Ti基底,700℃下烧结,Ti含量为44.6%的HA/Ti复合涂层结合强度可达到23.2MPa。     

电泳沉积法制备HA/Ti0，复合涂层

羟基磷灰石是一种最有发展前途的生物材料之一.采用电泳沉积方法在钛合金基体上制备了HA/TiO2生物陶瓷涂层.将HA和TiO2粉体分散到正丁醇溶液中,再加入三乙醇胺,通过zeta电位确定了稳定的悬浮液中三乙醇胺和HA/TiO2的含量.研究了沉积电压和电泳时间对HA/TiO2涂层形貌和沉积量的影响.制得均匀致密涂层的适宜电压范围为250～350V.研究结果表明:由于电场强度随沉积时间改变,HA/TiO2沉积量随着沉积时间的增加表现出2段沉积速率不同的线性增长.     

电泳沉积法制备羟基磷灰石涂层

羟基磷灰石是一种最有发展前途的生物材料之一.采用电泳沉积方法分别在Ti6Al4V基体和电泳沉积的HA/TiO2复合涂层上制备了HA生物陶瓷涂层.将HA粉体分散到正丁醇溶液中,通过测量zeta电位确定了悬浮体系中三乙醇胺和HA的含量.研究发现:HA沉积量随沉积温度和沉积电压的增加而增加,随沉积时间延长呈线性增长.对沉积量与电泳沉积工艺参数的关系进行了理论探讨.SEM结果表明,采用二次电泳沉积在HA/TiO2涂层表面制备的HA涂层更加致密、平整.     

阳极氧化-电化学沉积-水热合成法制备Ti/TiO2/HA

采用阳极氧化-电化学沉积-水热合成法制备Ti/TiO2/Ca10(PO4)6(OH)2生物陶瓷复合涂层.利用D/Max-rB型X射线衍射仪(XRD)分析涂层的组织结构,用Sirion200型扫描电镜(SEM)观察涂层的表面形貌.结果表明:钛合金(Ti-6Al-4V)板经以10%的硫酸为电解液和电压为120V条件下的阳极氧化,形成孔径大约为100～200nm的多孔氧化膜,再经电化学沉积,得到尺寸大小约200～400nm的针状CaHPO4,最后经盛有浓度为0.1mol/L的NaOH水溶液、温度为200℃的高压釜中水热合成10h,针状的CaHPO4(转变为片状的Ca10(PO4)6(OH)2.     

电化学沉积法制备钛基HA涂层

在钛基材表面获得羟基磷灰石（HA）涂层以改善钛与生物体的相容性，本项工作采用电沉积的方法在阳极氧化处理过的钛基体上制备了羟基磷灰石涂层。用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等手段对涂层进行了表征。试验结果表明：电沉积初期的羟基磷灰石涂层呈多孔层片状：随电压、时间、电解液浓度的增大，涂层变厚，层片呈花瓣状发散排列：对基体阳极氧化处理有助于提高钛基与涂层的结合强度。     

脉冲电化学沉积制备n-HA/ZrO2复合涂层

用脉冲电化学沉积法在生物医用钛金属表面成功制备了纳米RA/ZrO2复合涂层,涂层中的成分均以离子形式沉积到基材上,得到ZrO2均匀分布的HA/ZrO2复合涂层.脉冲电位为-3.5 V时有利于离子的沉积结晶,有利于复合涂层的沉积.复合涂层的成分、结构、形貌及生物活性等的研究结果表明:复合涂层烧结前成分为HA、OCP及碱式硝酸锫,高温烧结后得到均匀致密HA/ZtO2复合涂层.检测表明HA/ZrO2复合涂层能够诱导磷灰石生成,具有较好的生物活性.     

电沉积制备氧化石墨烯-羟基磷灰石复合涂层

采用电沉积方法在钛表面制备氧化石墨烯-羟基磷灰石(Graphene oxide/Hydroxyapatite,GO/HA)复合涂层,通过调整GO的浓度,研究GO对所得涂层晶体结构及生物学性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱分析所得涂层的表面形貌和物相构成,用SEM观察涂层表面MG63成骨样细胞生长情况。结果表明,电沉积法可在钛表面制备GO/HA复合涂层,且随GO浓度增加,HA结晶度增加。此外,复合涂层较单纯HA涂层更能促进成骨样细胞早期粘附。     

Si基上羟基磷灰石/Al2O3复合生物涂层的制备

采用物理气相沉积(PVD)与阳极氧化与电沉积相结合的复合技术在Si基表面制备了羟基磷灰石(HA)/Al2O3复合生物涂层。采用SEM研究了阳极氧化Al2O3和HA/Al2O3复合生物涂层的形貌,并采用EDS与XRD研究了HA/Al2O3复合生物涂层的组成和物相。结果表明:扩孔处理后阳极氧化的Al2O3孔径约为1.5~3.0μm,电沉积HA的n(Ca)/n(P)约为1.61,最终获得了以HA为外层、HA/Al2O3为中间过渡层、Si为基底的复合材料。其中,HA不仅沉积于阳极氧化Al2O3的孔洞中,且外延生长并覆盖在阳极氧化Al2O3表面,从而在HA外层与HA/Al2O3中间过渡层之间形成了一种T形分布的结构特征,该结构特征将有助于增强HA外层与中间过渡层的界面结合强度。     

电泳沉积壳聚糖/绿原酸复合涂层的耐蚀性能

目的 纯镁超声微弧氧化(UMAO)表面电泳沉积中药提取物绿原酸,提高纯镁的耐蚀性及生物活性.方法 采用电泳沉积(EPD)技术在UMAO表面上制备壳聚糖/绿原酸(CS/CA)涂层.采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、原子力显微镜、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱和接触角测量仪,研究不同样品的表面形态、组织结构,并研究涂...     

分散介质对热解碳表面电泳沉积羟基磷灰石涂层的影响

为寻找适合于热解碳表面电泳沉积羟基磷灰石涂层的分散介质,借助于SEM、XRD和自动生化分析仪研究了不同非水分散介质对电泳沉积涂层的影响。结果表明,分散介质的种类对电泳沉积层的强度及附着能力有很大的影响,采用乙二醇作为分散介质可以显著地提高电泳沉积层的强度和附着能力。分散介质的粘度影响电泳沉积速度,采用粘度较高的乙二醇作为分散介质时,提高温度可显著提高电泳沉积速度。羟基磷灰石在乙二醇中的溶解度显著高于在乙醇和正丁醇中的溶解度,羟基磷灰石在分散介质中的溶解度越高,越容易导致电泳沉积层中羟基磷灰石颗粒的团聚,当烧结温度高于1 000℃时,沉积层中颗粒的团聚对涂层烧结性能没有明显影响。电泳沉积分散介质不会影响羟基磷灰石粉末的晶体结构。     

Ti6Al4V微弧氧化TiO2/W复合膜的制备及摩擦学性能

目的提高Ti6Al4V合金的摩擦学性能。方法在硅酸盐-磷酸盐电解液中添加不同浓度的纳米W粉,利用微弧氧化技术在Ti6Al4V基体表面制备出氧化陶瓷膜。利用FE-SEM、EDS和XRD研究了在不同浓度W粉参与下的微弧氧化膜表截面微观形貌、元素分布及膜层相组成。通过旋转摩擦磨损试验评估了膜层的摩擦学性能。结果电解液中加入纳米W粉可以促进膜厚增长,尤其在含0.5～2 g/L纳米W粉时,膜厚呈近似线性增长;但W粉在膜层表面的附着会导致粗糙度的增大。在纳米W粉参与下,微弧氧化膜中除了锐钛矿、金红石和Al_2TiO_5相之外,W含量也随电解液中颗粒含量的增加而提高。在6 g/L纳米W粉复合下,微弧氧化膜的摩擦系数、比磨损率分别减小了约13.33%和3.53%。结论 W粉颗粒以机械啮合附着在氧化膜表面,部分颗粒随熔融氧化物包裹进入膜层并发现熔化迹象。W粉含量为6 g/L时,制备的氧化膜表面质量有所改善,即微孔和裂纹等有所减少,耐磨性较佳,摩擦系数和比磨损率较不含W粉的膜层均有所减小。     

Ti6Al4V表面激光熔覆NiCrBSi+B4C涂层的组织结构

选用NiCrBSi及2％民C混粉在Ti6Al4V合金表面进行激光熔覆处理，使基体中的Ti和B4C发生化学反应原位生成TiC、TiB2硬质增强相，制备出TiC与TiB2等增强相增强钛基复合材料涂层。综合运用XRD、SEM、EPMA和TEM等分析手段研究了优化熔覆工艺条件下的NiCrBSi＋B4C激光熔覆层的组织结构与相组成，并对复合涂层进行了硬度测试，结果表明：NiCrBSi＋2％B4C熔覆层的微观组织是在γ—Ni和Ni3Ti＋Ni3B共晶的基体上均匀分布着TiB2、TiC、CrB等相的多元组织，激光熔覆层的硬度比Ti6Al4V基体硬度提高到3～4倍。     

电沉积法制备Ni-Ti3SiC2复合镀层

以自制纯度超过98%(体积分数,下同)的Ti3SiC2陶瓷粉体为原料,加入分散剂和表面改性剂,制成稳定悬浮液,并加入Watts镀镍电镀液,利用磁力搅拌分散均匀,在阴极电流密度2 A/dm2～5 A/dm2下,在低碳钢基体表面成功得到Ni-Ti3SiC2减摩复合镀层.SEM观察表明,表面改性剂的加入有效地改变了粉体表面电导性质,得到致密平整的复合镀层结构.XRD及EDS分析表明:镀层中Ti3SiC2微粒含量为5%～14%(体积分数,下同).当制备过程中以间歇式搅拌代替连续搅拌时,可得到Ti3SiC2相含量超过30%的复合镀层.复合镀层的显微硬度随微粒含量的升高而增大.     

The effect of carbon nanotubes on biomineralization and solubility of calcium hydroxyapatite Ca10(PO4)6(OH)2

Toxic characteristics of carbon nanotubes (CNTs) were estimated through the modeling of interaction between CNTs and the inorganic component of osseous tissue of mammals—calcium hydroxyapatite Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ (HA)—under the conditions of biomimetic formation of HA/CNT composites containing 0.1, 1, and 5 wt % CNT. Synthesis products were identified using the methods of chemical analysis, XRD, DTG, DTA, IRS, SEM, TEM, and DE. The effect of nanotubes on crystallographic and morphological characteristics of nanocrystalline HA and solubility of HA/CNT composites was determined.     

MoS2／Ti复合膜的制备和性能

为了克服MoS2薄膜在大气环境下极易氧化失效且耐磨性能差的缺点，采用非平衡直流磁控溅射技术制备了MoS2／Ti复合膜，研究了Ti靶电流对复合膜结构和性能的影响。电子探针（EPMA）测定表明，膜中Ti的含量随着Ti靶电流的增加而增加。场发射扫描电子显微镜（FE．SEM）对膜的表面和截面形貌观察发现，膜的表面由尺寸为几十～几百纳米的颗粒组成，而膜的截面呈柱状晶结构。膜的致密性和Ti靶电流有关，电流越高，膜的致密性越好，从而膜的硬度也越高。     

Deposition of Ti(C, N)-TiB_2 Composite Coating by Reactive LPPS

Ti(C, N)-TiB2 composite coatings were deposited by means of reactive low pressure plasma spraying (LPPS) based on the technology of self-propagating high-temperature synthesis (SHS). The original powders were mixtures of Ti and B4C powders. The powders were mixed by ball mill and then spray-dried and at last sintered to be suitable for spraying. Two spraying distances were selected for LPPS. Scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the morphologies of powders for spraying and the microstru...     

钌掺杂TiO2/Ti光电极的制备及光电催化性能

采用阳极氧化法制备贵金属钌掺杂TiO2/Ti光电极,用EIS、XRD和SEM对光电极的性能进行表征,并对亚甲基蓝进行光电催化降解。结果表明：钌掺杂后可增大TiO2/Ti光电极比表面积,提高其光电催化活性;在HF电解液中,阳极氧化制备钌掺杂TiO2/Ti光电极的最佳条件为：氧化电压为20 V,氧化时间20 min,热处理温度600 ℃;以紫外灯(125 W)为光源,在外加偏压0.2 V,钌掺杂TiO2/Ti光电极对亚甲基蓝光电催化120 min可完全脱色。     

Ti6Al4V表面氩弧熔覆Ti+BN复合涂层组织及耐磨性

目的 通过氩弧熔覆技术在Ti6Al4V钛合金表面制备陶瓷颗粒增强Ni基复合涂层,以改善其摩擦磨损性能。方法 将Ti粉、BN粉和Ni60A粉进行球磨混合,运用氩弧熔覆技术在Ti6Al4V钛合金表面原位合成多相陶瓷颗粒增强镍基熔覆层。通过X射线衍射分析仪、能谱分析仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜,分析熔覆层中陶瓷颗粒相的组成、形貌、尺寸、分布以及结构特点。用维氏硬度计和环-块式摩擦磨损试验机测试了熔覆层的显微硬度和摩擦磨损性能,并通过扫描电子显微镜对磨痕形貌进行分析。结果 熔覆层物相主要包括TiN、TiNi、TiB、TiB2和α-Ti。原位合成的陶瓷颗粒相弥散分布于熔覆层中,其中增强相TiN、TiB和TiB2的形貌分别以颗粒状、针状和棒状形式存在。熔覆层表面硬度可达1210~1250HV0.5。在相同磨损条件下,TC4合金基体与熔覆层的磨损量分别为34.23 mg和4.86 mg,熔覆层的磨损量明显降低。熔覆层的磨损表面无粘着痕迹,磨损机制为磨粒磨损。结论 与Ti6Al4V钛合金基体对比,熔覆层显微硬度值提高约4倍,多相陶瓷颗粒熔覆层可有效提高钛合金表面的耐磨性。     

钛合金表面声电沉积/碱热处理法制备HA涂层研究

为了使钛合金(Ti-6Al-4V)具有生物活性,可在其表面施加生物活性羟基磷灰石(HA)涂层.对比了声电沉积法和碱热处理法实验结果,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子能谱(EDS)、傅立叶红外透射光谱(FTIR)以及划痕测试等进行了分析.结果表明,直接采用声电沉积法在钛合金表面制备的羟基磷灰石涂层,经热处理后存在龟裂剥落现象;通过碱热处理法,对钛合金基体表面进行预处理,然后,借助声电沉积法,在钛金属表面沉积了透钙磷石涂层,经热碱液处理转变成的羟基磷灰石涂层,涂层完整,未出现剥落.经进一步高温烧结处理,所制涂层仍呈片状形貌,其由部分含钠的羟基磷灰石组成,而且HA涂层破坏的临界载荷未烧结前的4.365 N提高至烧结后的8.175N.     

电沉积法制备Ni-Ti3SiC2复合镀层

以自制纯度超过98％（体积分数，下同）的Ti3SiC2陶瓷粉体为原料，加入分散剂和表面改性剂，制成稳定悬浮液，并加入Watts镀镍电镀液，利用磁力搅拌分散均匀，在阴极电流密度2A／dm^2～5A／dm^2下，在低碳钢基体表面成功得到Ni-Ti3SiC2减摩复合镀层。SEM观察表明，表面改性剂的加入有效地改变了粉体表面电导性质，得到致密平整的复合镀层结构。XRD及EDS分析表明：镀层中Ti3SiC2微粒含量为5％～14％（体积分数，下同）。当制备过程中以间歇式搅拌代替连续搅拌时，可得到Ti3SiC2相含量超过30％的复合镀层。复合镀层的显微硬度随微粒含量的升高而增大。