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.     

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。     

表面机械研磨处理对AZ31表面电化学沉积羟基磷灰石膜的影响北大核心CSCD

采用表面机械研磨(SMAT)技术对AZ31镁合金进行前处理,然后通过电化学沉积方法在其表面制备羟基磷灰石(HAP)膜层。采用XRD、SEM、3D光学轮廓仪及胶带法附着力测试对膜层的物相结构、表面形貌和膜层的结合力进行了分析。结果表明,SMATed样品上的HAP的结晶性较non-SMATed样品的增强,HAP膜在SMATed样品上的沉积速率明显增大,HAP膜层厚度由在non-SMATed样品的25μm增加到SMATed+HAP样品的40μm,而且HAP膜层与SMATed基体间结合强度明显提高。动电位极化、EIS测试表明SMATed+HAP样品的自腐蚀电流密度比non-SMATed+HAP样品降低了30.84%,腐蚀电位正移了80.3m V,抗腐蚀性能明显增强。在模拟体液的浸泡实验中SMATed+HAP样品表现出更好的生物活性,样品的的平均腐蚀失重率由non-SMATed+HAP样品的0.87 mg·mm-2·h-1降低到SMATed样品的0.46 mg·mm-2·h-1。     

钛表面种籽层水热沉积制备羟基磷灰石生物涂层

为了获得与基体结合强度高、生物活性好的羟基磷灰石(HAP)涂层,通过种籽层水热沉积方法在钛合金表面生长HAP,首先纳米尺寸的钙磷盐通过微弧氧化技术在钛金属表面形成,此种籽层在随后的水热沉积过程中促进了HAP的诱导沉积。讨论了络合剂和种籽层对HAP的形貌和结构的调控。采用此方法制备的生物活性梯度涂层无裂纹、涂层厚度分布均匀,与基体具有高的结合强度,HAP呈现良好的结晶性,并具有沿c轴的择优取向,此HAP涂层表现出优良的生物活性,有利于促进骨的生长。     

AZ31镁合金表面化学气相沉积钨涂层工艺及其耐蚀性和耐磨性

为提高镁合金表面耐蚀耐磨性能,采用化学气相沉积法在镁合金表面制备了钨涂层,并对其工艺进行了研究。利用扫描电镜、能谱仪等分析技术对钨涂层成分、组织结构以及微观形貌进行了表征;利用高温摩擦磨损试验机(HT-1000)、综合电化学测试方法对钨涂层耐磨性能和耐蚀性能进行分析。结果表明:沉积温度为440℃时可获得致密均匀、与基体结合良好的钨涂层;沉积钨涂层使表面硬度大幅度提高,表面耐磨性增加,能有效的降低镁合金表面活性,腐蚀电位相对于镁合金基体正移了1.21V,大幅提高了其耐蚀性能。     

空心玻璃微球表面仿生沉积羟基磷灰石涂层

用NaOH和生物活性玻璃依次对空心玻璃微球进行预处理.将处理过的空心玻璃微球浸泡在1.5 SBF溶液中,仿生沉积得到羟基磷灰石涂层.利用X射线衍射仪、扫描电镜以及热场发射扫描电镜对空心玻璃微球和涂层进行表征.结果表明,浸泡15天后在空心玻璃微球表面形成一层均匀致密的羟基磷灰石涂层,随时间延长涂层厚度增加.     

脉冲阴极电沉积羟基磷灰石涂层

对脉冲阴极电沉积与恒电位阴极电沉积制备的羟基磷灰石涂层膜进行了对比实验.结果表明:由于脉冲电沉积的一个关断时间使离子得以从溶液本体向电极表面扩散,在下一脉冲来临时浓差极化的减小有利于HAP的生长;在一定的导通时间下,关断时间的延长有利于羟基磷灰石的沉积,但时间的过度延长不利于羟基磷灰石的沉积;当通电时间为5 s时,其最佳关断时间为2 s;沉积时阴极极化的增强虽有利于膜的生长,但极化过于强烈(阴极电位为-1.0 V(vs SCE)时,涂层易脱落.     

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.     

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。     

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。     

镁合金AZ91HP强流脉冲电子束表面处理及抗蚀性能研究

研究了强流脉冲电子束表面处理对镁合金AZ91HP腐蚀性能的影响。通过动电位极化曲线测定，处理样品在5％NaCl溶液中的抗蚀性能有显著改善。72h盐浸失重法测试中，处理样品的腐蚀速度最大可以降低一个数量级。扫描电镜(SEM)及电子探针(EPMA)分析发现，强流脉冲电子束轰击处理在AZ91HP样品表层引发快速熔凝过程，进而导致镁、铝元素的含量及分布形式发生变化。样品表面重熔层中Al元素的过饱和固溶及成分均匀化是改善其腐蚀性能的主要原因。     

WE43镁合金表面电沉积羟基磷酸钙膜层在模拟体液中的耐腐蚀性

用电沉积方法在WFA3镁合金上制备了羟基磷酸钙(简称HA)膜层,发现这样制备的HA膜层具备双层结构.XRD分析表明,预沉积层的主要成分为磷酸氢钙和羟基磷酸钙,经过热浸处理后最终膜层的主要成分为羟基磷酸钙和氢氧化钙.微观形貌研究表明,磷酸氢钙为片状,羟基磷酸钙为梭形.在类似人体血浆的模拟体液(simulatedbody ...     

AZ91镁合金表面Ce-Mn复合转化膜室温制备及其耐蚀性研究

室温下,以Ce(NO3)3为主盐、KMnO4为氧化剂、氟化物为成膜促进剂在AZ91镁合金表面制备了Ce-Mn复合转化膜,分析了化学转化处理不同时间形成的转化膜的微观形貌和成分,研究了转化膜的耐腐蚀性能.结果表明:氟化物的加入可实现室温下快速成膜,膜层主要由Al,Ce,Mn和O元素组成,宏观上完整均匀,但存在微观裂纹;处...     

AZ91D镁合金表面改性层组织分析及其对耐蚀性影响的研究

以AZ91D镁合金为基体,Al为合金粉末,采用激光表面改性技术对AZ91D镁合金进行表面改性,详细分析了镁合金改性后的表面组织,并通过盐雾实验对比了改性前后镁合金的耐蚀性,探讨了AZ91D镁合金基体及表面Mg-Al改性层的腐蚀机理,确定最佳激光功率参数为1.5 kW。     

激光熔凝前处理对钛合金表面电沉积铜过程及耐蚀性的影响

To improve the quality and performance of copper deposits on the surface of titanium alloys through laser pretreatment, in this paper, a galvanometer laser was used to perform laser melting pretreatment on the superficial layer of the titanium alloy substrate before electrodepositing copper. The whole laser melting process was under the protection of atmosphere. The effect mechanism of laser melting pretreatment on the bond between the deposited layer and the substrate was studied. The morphology, cross-sectional thickness, bonding force and corrosion resistance of the copper deposition after traditional chemical pretreatment and laser melting were compared and analyzed. The results showed that the surface microstructure of the titanium alloy was refined, a large number of dislocations were generated after the pretreatment of laser melting, which weakened the selectivity of the initial deposition and improved the deposition rate. The electrodeposited layer was thicker, with fewer pores and more dense after laser melting pretreatment. At the same deposition time for 1 h, the thickness of the electrodeposited layer obtained by the laser melting pretreatment sample was 163.65 μm, which was almost twice that of the chemical pretreatment sample (97.97 μm). In addition, the electrodeposited copper layer of the laser melting pretreatment sample showed better bonding force with the substrate. The corrosion resistance test showed that the corrosion voltages of the copper deposits obtained by chemical pretreatment and laser pretreatment were ‒0.441 V and ‒0.393 V, and the corrosion current densities were 55.18 μA/cm² and 5.913 μA/cm², respectively. Laser melting pretreatment improved the deposition quality of the copper deposition layer on the surface of the titanium alloy and the bonding force with the substrate, and at the same time improved the corrosion resistance of the copper deposition. © 2021, Chongqing Wujiu Periodicals Press. All rights reserved.     

钕对AZ91镁合金腐蚀性能的影响

利用静态失重法、极化曲线、电子探针和X射线衍射仪研究了AZ91-XNd镁合金在3.5%NaCl水溶液中的腐蚀行为。结果表明,加入Nd显著降低合金的腐蚀速度,提高合金的平衡电位和腐蚀电位,降低腐蚀电流。探讨了显微组织与腐蚀性能之间的关系。     

Characterization of Electroless Ni-P Deposits on Surface of AZ91D Magnesium Alloy

Characterization of electroless nickel deposits on magnesium alloys was investigated by X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscope(SEM),energy dispersive spectrometer(EDS)and electrochemical potentiodynamic polarization analysis.The result of XRD showed that the electroless nickel deposits on magnesium alloys were composed mostly of amorphous Ni-P and partially of microcrystalline nickel.The phosphorus content in the Ni-P deposits was 10.8%by the calculation of EDS.SEM micrographs showed that morphology of electroless nickel deposits on magnesium alloys was a typical cellular structure,and the growth of cellular structure was influenced by surface condition of substrate.Zinc layer between substrate and electroless nickel deposits was not found by the results of SEM and EDS,which indicated that the zinc layer on the surface of magnesium alloy was very thin,and the zinc would dissolved while being immersed in electroless nickel plating solution.The thin zinc layer was almost dissolved completely before Ni-P plating.The result of electrochemical potentiodynamic polarization analysis showed that the corrosion potential Ecorr of electroless nickel deposits in 3.5%NaCl solution was about-0.53 V,which was 1 V higher than that of magnesium alloys substrate.And corrosion current density of Ni-P deposits in 3.5%NaCl solution was much smaller than that of magnesium alloys substrate at the same potential value,which indicated that corrosion resistance of electroless Ni-P deposits was excellent.Discoloration time of concentrated nitric acid test for electroless nickel deposits on magnesium alloys was 445 s,which also indicated excellent corrosion resistance.     

镁合金表面二维MoS2薄膜的制备及其耐蚀性能研究

目的 提高镁合金的耐蚀性能。方法 借助曲拉通X-100(电泳级)将MoS2粉末充分分散到去离子水中作为电泳溶液,采用电泳沉积法在镁合金表面制备二维MoS2薄膜,试验主要探究不同电泳沉积时间对薄膜耐蚀性能的影响。通过动态电位极化曲线测试和亲疏水性能测试,分别评价二维MoS2薄膜的耐蚀性能和润湿性,并通过扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射仪(XRD)对二维MoS2薄膜的微观形貌和物相结构进行表征,分别分析电泳沉积时间为30、60、90、120 s时薄膜的微观形貌及其对镁合金的防护作用。结果 当电泳沉积时间为60 s时,MoS2薄膜最为完整且致密,随着沉积时间的增加,薄膜厚度增加,但出现明显裂纹。当电泳沉积时间为60 s时,样品的腐蚀电位最正,为–0.99 V;腐蚀电流密度最小,为9.78×10^–6 A.cm^–2。相对于镁合金基体,电泳沉积后样品的腐蚀电位正移了0.46 V,腐蚀电流密度减小了93%。电泳后金属的静态接触角增大,最高达到86.34°。结论 在镁合金表面制备二维MoS2薄膜可有效提高镁合金耐蚀性能,且电泳沉积时间为60 s时薄膜腐蚀电位最正、腐蚀电流密度最小,此时耐蚀性能最佳。     

AZ91D镁合金Ni-P／CeO2化学复合镀层的耐蚀性

在AZ91D化学镀镍的镀液中添加CeO2微粒,以获得Ni-P/CeO2化学复合镀层.试验结果表明,镀层与基体的结合力良好;镀后的镁合金在3.5%NaCl溶液和5%醋酸溶液中浸泡,耐蚀能力大为提高;封孔后的试样在短时间内基本不被腐蚀.     

镁合金表面锆钛硅烷复合膜层的制备及耐蚀性研究

目的 在镁合金表面制备耐蚀环保锆钛硅烷复合膜层,并研究其腐蚀性能。方法 将锆盐、钛盐转化技术与绿色有机硅烷技术进行复合联用,通过先浸入含有锆盐、钛盐、单宁酸的无机溶液,再浸入5%（体积分数）的双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物有机硅烷溶液,在镁合金AZ31表面制备出了耐蚀环保锆钛硅烷复合膜层,通过扫描电子显微镜和能谱仪观察分析了复合膜层的微观形貌以及元素组成,利用极化曲线和交流阻抗谱电化学测试手段评价了膜层的耐腐蚀性能。结果 经过不同锆钛硅烷复合处理后,镁合金表面形成一层均匀、平整且有干枯河床状纳米尺度微裂纹的锆钛硅烷复合膜,膜层普遍表现出良好的耐蚀性能。与空白镁合金试样相比,复合膜层试样出现最小腐蚀电流密度,为1.51 μA/cm2,腐蚀速度约为空白样的1/50,交流阻抗值最大提高约20倍,腐蚀电位出现的最大正移接近100 mV。结论 锆钛硅烷复合膜层对腐蚀性介质有显著的物理阻隔作用,显著抑制了镁溶解,阻滞了镁合金表面的电化学反应过程,降低了镁合金的腐蚀速度。