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     

磁控溅射HA(+YSZ)/Ti6Al4V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( 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Ti6Al4V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.     

Ti6Al4V钛合金表面Ta2O5/Ta2O5-Ti/Ti多涂层的制备与性能研究

采用磁控溅射技术在Ti6Al4V钛合金表面制备了Ta_2O_5/Ta_2O_5-Ti/Ti多层涂层;利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪 (XPS),分析了涂层的微观结构、物性组成和化学价态;通过划痕仪、纳米压痕仪、摩擦磨损试验机和电化学工作站,检测了涂层的结合强度、力学性能、摩擦系数和耐腐蚀性。研究结果表明,Ta_2O_5/Ta_2O_5-Ti/Ti多层涂层表面由峰型颗粒组成,粒径大小均匀,涂层结构致密。与Ti6Al4V相比,Ta_2O_5/Ta_2O_5-Ti/Ti多层涂层试样具有较小的摩擦系数,较高的腐蚀电位和较小的腐蚀电流密度,表现出良好的耐磨和耐腐蚀性能,能对Ti6Al4V合金植入材料起到较好的保护作用。     

硅基HA/Al2O3复合生物涂层的制备与表征

通过磁控溅射沉积、阳极氧化与溶胶-凝胶结合的多步技术在Si(100)表面制备了HA/Al2O3复合生物涂层材料.采用TG-DSC测定了复合涂层中HA外层的烧成温度,采用XRD、FT-IR以及EDS分析了Si(100)基HA/Al2O3复合生物涂层的组成,并借助SEM研究了复合涂层的表面与截面的微观形貌.研究表明,凝胶完全转变为HA外层的最低温度约为550℃,凝胶经600℃处理30min后可在Si(100)-Al2O3基上形成具有一定数量纳米细孔且含有少量CO3的HA外层;A外层嵌入Si(100)基阳极氧化Al2O3多孔层的孔洞中构成HA/Al2O3复合生物涂层.     

表面诱导沉淀法制备Al2O3-ZrO2纳米复合粉体

采用表面诱导沉淀法,制备了Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２（１５ｖｏｌ％）纳米复合粉料,利用透射电子显微镜对其形貌进行了表征,结果表明：在ｐＨ＝５时,可以使ＺｒＯ２前驱体均匀地包裹在Ａｌ２Ｏ３颗粒表面,经过８００℃煅烧之后,Ａｌ２Ｏ３ｘ颗粒表面均匀地结合着粒径约为３０ｎｍ的ＺｒＯ２颗粒,ＺｒＯ２颗粒尺寸均匀,该粉体经过２４ｈ球磨和超声波处理之后,未发生ＺｒＯ２颗粒脱落现象,表明ＺｒＯ２颗粒与Ａｌ２Ｏ３颗粒表面     

低温法制取Y2O3透明陶瓷的研究

发展了一种制备高烧结性Y2O3粉的新途径，并以此为原料，在相对低温下采用普通烧结的办法制备出透明Y2O3陶瓷。以硝酸钇为母盐，氨水为沉淀剂，通过控制反应体系中硫酸根离子的含量，生成树枝状的前驱物晶粒，其轴径比为6，经过1100℃煅烧分解，获得一次颗粒为60nm，颗粒呈球形，低团聚高纯度的Y2O3粉体。该粉体经过模压成型，不加添加剂，于1700℃真空烧结，得到显微组织均匀的透明Y2O3多晶体，其在近红外区的透光率达70％。     

溶胶-凝胶Al2O3-ZrO2涂层与工程陶瓷的界面结构

采用无机盐先驱体、溶胶－凝胶工艺在氧化铝基工程陶瓷基体上成功制备了Al2O3-ZrO2涂层，扫描电子显微镜、X射衍射、二次离子质谱分析表明，涂层完整，晶粒均匀，主要成份为α-Al2O3和t-ZrO2；涂层与基体结合紧密，两者存在着明显的元素扩散。     

射频磁控溅射TiO2/HA复合生物膜的制备与表征

将水热合成的羟基磷灰石(HA)粉与20 wt%Ti粉混合,冷压烧结成靶材。采用射频磁控溅射方法,在工业纯钛基体上沉积TiO₂/HA生物薄膜,通过扫描电镜(SEM)及其能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和差热分析仪(TDA)对膜层进行了表征,探讨了溅射膜的晶化工艺。结果表明:由于选择溅射和OH-损失,溅射膜由TiO₂晶体颗粒和非晶钙磷化合物组成,且其Ca/P比降低。经700℃,0.5 h水蒸气处理,非晶钙磷化合物结晶度大大提高,并部分转化为HA晶体,且处理后的溅射膜与基体间无裂纹。     

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．     

反应溅射法制备铝掺杂氧化锆薄膜及其热稳定性的研究

采用反应射频磁控溅射在Si（100）基片上制备了不同微结构的铝掺杂氧化锆薄膜．利用高分辨透射电子显微镜、X射线衍射仪和原子力显微镜研究了退火温度对铝掺杂氧化锆薄膜热学稳定性、界面稳定性和表面粗糙度的影响，探讨了铝掺杂氧化锆薄膜的，I-V特性与薄膜的微观状态之间的关系．研究结果显示：在铝掺杂氧化锆薄膜中掺入不同量的Al对薄膜的微结构有较大影响，随着薄膜中Al／Zr原子含量比的增大，薄膜微结构经历从α—ZrO2（未掺杂）到t-（Zr，Al）O2相和c-（Zr，Al）O2相（Al／Zr=1／4）再到a-（Zr，Al）O2（Al／Zr=4／5）的变化；与纯ZrO2薄膜相比，Al掺杂氧化锆（Al／Zr=4／5）薄膜的结晶化温度明显提高，薄膜热学稳定性得到改善．     

Effect of Brazing Conditions on Microstructure and Mechanical Properties of Al2O3/Ti--6Al-4V Alloy Joints Reinforced by TiB Whiskers

Al2O3 and Ti-6Al-4V alloy were brazed with Ag-Cu-Ti ＋B fillers in different brazing conditions. Effects of brazing temperature, holding time and additive Ti content on joints microstructure and shear strength were investigated by scanning electron microscopy, energy dispersive spectrometry, X-ray diffraction, transmission electron microscopy and shear testing. Results indicate that TiCu and Ti（Cu,Al） decrease, but Ti2Cu and -Ti2（Cu,Al） increase in brazing seam with increasing brazing temperature, holding time and additive Ti content. Area consisting of Ti3（Cu,Al）30 and TiO near Al2O3 becomes gradually discontinuous from continuity when brazing temperature rises or holding time extends. As Ti additive content increases, TiO is absent near Al2O3, area consisting of only Ti3（Cu,Al）30 thickens. TiB whiskers are in situ synthesized by Ti and B atoms during brazing process. The brazing temperature, holding time and additive Ti content on joints microstructure influence the joints shear strength directly. The shear strength of joints, obtained at 850 ℃ holding for 10 min, reaches the maximum of 78 MPa. According to the experimental results, phase diagram and thermodynamics calculation, the interface evolution mechanism of the Al2O3/Ti-6Al-4V alloy joint was analyzed.