氧化处理时间对Ti6Al4V微弧氧化陶瓷膜的影响 被引量：11

1

作者 王亚明 雷廷权 +2 位作者 蒋百灵 贾德昌 周玉 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2003年第3期244-247,共4页

采用交流微弧氧化法于Na2SiO3-KOH-(NaPO3)6溶液中在Ti6Al4V表面形成了氧化物陶瓷膜.利用扫描电镜、电子探针及X射线衍射研究了陶瓷膜的组织形貌、元素的分布和相组成.研究表明:在恒定的微弧氧化电参数(U+=500V,U-=100V和f=600Hz)下,随... 采用交流微弧氧化法于Na2SiO3-KOH-(NaPO3)6溶液中在Ti6Al4V表面形成了氧化物陶瓷膜.利用扫描电镜、电子探针及X射线衍射研究了陶瓷膜的组织形貌、元素的分布和相组成.研究表明:在恒定的微弧氧化电参数(U+=500V,U-=100V和f=600Hz)下,随氧化时间延长,电流密度逐渐降低,膜层厚度不断增加;相对致密均匀的膜分为3层:过渡层、致密层与疏松层.膜层主要由TiO2(锐钛矿和金红石)相组成,延长处理时间,锐钛矿相及金红石相的相对含量发生变化,金红石相TiO2逐渐增多,而锐钛矿相TiO2减小.膜层相的形成过程可分为两个阶段. 展开更多

关键词 ti6a14v微弧氧化陶瓷膜 交流微弧氧化法 电流密度 过渡层 致密层 疏松层 tiO2 锐钛矿相 金红石相 钛合金

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Ti-6Al-4V微弧氧化陶瓷膜的微观结构及摩擦磨损性能研究 被引量：13

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作者 郭宝刚 陈建敏 +1 位作者 梁军 田军 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期510-514,共5页

在N aA lO2和N a3PO4混合电解液中,利用微弧氧化技术在T i-6A l-4V表面制备了氧化物陶瓷膜.用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及显微硬度仪分别对微弧氧化膜的微观结构、相组成及其断面硬度进行分析,并对氧化膜致密层的摩擦磨损性能进行研... 在N aA lO2和N a3PO4混合电解液中,利用微弧氧化技术在T i-6A l-4V表面制备了氧化物陶瓷膜.用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及显微硬度仪分别对微弧氧化膜的微观结构、相组成及其断面硬度进行分析,并对氧化膜致密层的摩擦磨损性能进行研究.结果表明:氧化膜表面呈现出多孔结构,氧化膜疏松层与致密层无明显界限,氧化膜与基底以犬牙交错形式结合;氧化膜主要由T iA l2O5和T iO2相组成,还含有少量A lPO4相和A l2O3相,氧化膜疏松层中T iA l2O5相的含量明显高于致密层;氧化膜内距T i-6A l-4V基底约21μm处的硬度存在最大值,两侧硬度降低;微弧氧化膜与S i3N4球对摩时具有较高的摩擦系数,磨损率比T i-6A l-4V降低2个数量级,说明氧化膜致密层具有良好的耐磨性能,其磨损机制为微区脆性断裂. 展开更多

关键词 微弧氧化(MAO) ti-6aL-4v 陶瓷膜 摩擦磨损性能

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微弧氧化对选区激光熔化多孔Ti6Al4V力学性能的影响 被引量：1

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作者 项一侯 唐立威 +3 位作者 王景辉 吴国龙 张群莉 姚建华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期84-95,共12页

目的探究多孔Ti6Al4V经过微弧氧化(MAO)表面改性后力学性能的变化规律。方法采用选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)制备了相对密度分别为0.30、0.38、0.47的多孔Ti6Al4V点阵材料,利用表面化学抛光预处理和MAO工艺在其表面制备... 目的探究多孔Ti6Al4V经过微弧氧化(MAO)表面改性后力学性能的变化规律。方法采用选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)制备了相对密度分别为0.30、0.38、0.47的多孔Ti6Al4V点阵材料,利用表面化学抛光预处理和MAO工艺在其表面制备MAO膜层,再通过显微观察和单轴压缩试验分析其微观形貌和力学性能。结果经过表面化学抛光预处理和MAO之后的多级多孔Ti6Al4V表面MAO膜层的孔径大小与脉冲电压及氧化时间呈正相关,膜层厚度和膜层中的钙磷原子比与氧化时间均呈现正相关关系,且在350 V脉冲电压和10 min氧化时间条件下制备的膜层最为均匀。MAO前后多孔Ti6Al4V的压缩应力-应变曲线基本一致,两者的弹性模量和屈服强度均随相对密度的增加而提高。与G-A方程计算的理论值相比,实测的弹性模量略有下降,但不显著,这可能是因为多孔Ti6Al4V在SLM成形过程中由于快速加热和冷却导致残余应力的产生,从而导致其弹性模量减小。同时由于SLM成形的多孔Ti6Al4V点阵材料中的孔隙壁可能低于理论预测中所假设的值,这会使得孔隙壁在加载过程中发生变形或破坏,这也会导致材料整体弹性模量的降低。而实测的屈服强度高于G-A方程计算的理论值,这可能是由于SLM成形多孔Ti6Al4V点阵材料的孔隙结构相较于G-A方程的理论模型更加规则。此外,在对数坐标中,MAO前后的屈服强度与弹性模量呈强正比关系,斜率分别为1.10和1.18,十分趋近于G-A方程的理论值。这亦表明MAO对多孔Ti6Al4V的整体力学性能影响有限。结论脉冲电压为350 V、氧化时间为10 min条件下MAO工艺所制备的膜层最为均匀,同时MAO对SLM成形多孔Ti6Al4V点阵材料的总体力学性能影响有限。 展开更多

关键词 微弧氧化 选区激光熔化 多级多孔ti6al4v 点阵材料 相对密度 力学性能

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超声处理对Ti6Al4V合金微弧氧化涂层结构和性能的影响 被引量：1

4

作者 杜东方 章友谊 李明 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期207-212,共6页

目的提高钛合金植入体的生物活性。方法采用Ti6Al4V合金在0.18 mol/L的Ca(CH_3COO)_2·H_2ONH_4H_2PO_4电解液体系中进行微弧氧化处理,并同时采用40 kHz和70 kHz的超声波分别对电解液进行超声振动处理。采用SEM、EDS、XRD技术分析... 目的提高钛合金植入体的生物活性。方法采用Ti6Al4V合金在0.18 mol/L的Ca(CH_3COO)_2·H_2ONH_4H_2PO_4电解液体系中进行微弧氧化处理,并同时采用40 kHz和70 kHz的超声波分别对电解液进行超声振动处理。采用SEM、EDS、XRD技术分析超声辅助微弧氧化涂层的Ca/P比、相组成、表面形态和抗腐蚀性能。结果超声处理可降低微弧氧化起弧电压,处理时间<5 min时降低了涂层的生长速度,而处理时间>5 min时促进了涂层的生长。超声处理促进了阳极氧化速度,增加了等离子放电通道,降低了放电微孔直径,从而提高了疏松层的密度,促使疏松层和致密层界面处产生大量孔穴,涂层发生震碎和裂纹,并且增加了微弧氧化涂层的Ca/P比,促进了金红石相的生成,但对提高涂层耐蚀性效果不明显。结论超声处理改变了涂层成分、相含量及表面结构,且保持了涂层较好的耐蚀性,有利于提高涂层的生物活性。 展开更多

关键词 ti6aL4v 微弧氧化 超声处理 微观结构 性能

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Na_2SiO_3电解液体系中CaCl_2/MgCl_2加入量对Ti6Al4V合金微弧氧化膜层特性的影响

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作者 张雅萍 刘向东 +2 位作者 吕凯 车广东 闫淑芳 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2011年第1期81-86,共6页

本文以Na2SiO3为基础电解液体系,加入一定量的CaCl2及MgCl2,对Ti6Al4V合金表面进行微弧氧化,研究CaCl2及MgCl2的加入对Ti6Al4V合金表面微弧氧化膜形成过程及其特性的影响规律。试验结果表明:CaCl2及MgCl2加入量从0.05g/L增加到0.35 g/L... 本文以Na2SiO3为基础电解液体系,加入一定量的CaCl2及MgCl2,对Ti6Al4V合金表面进行微弧氧化,研究CaCl2及MgCl2的加入对Ti6Al4V合金表面微弧氧化膜形成过程及其特性的影响规律。试验结果表明:CaCl2及MgCl2加入量从0.05g/L增加到0.35 g/L的过程中,正向起弧电压分别从350V增加至358V、330V增加至369V。SEM形貌分析显示,随着电解液中CaCl2的加入量增加,氧化膜层表面的孔洞减少,膜层表面出现直径约为5μm的颗粒状陶瓷,膜层变得疏松;MgCl2的加入量增加,氧化膜表面孔洞减少。EDS分析结果显示加入CaCl2、MgCl2的电解液中获得的膜层组成元素分别是Ti、Na、Al、Si、P、O,与基础电解液体系相比较,Ca元素有所增加,Mg元素变化不明显。XRD分析结果表明,CaCl2加入到电解液中出现了更多的金红石相TiO2的衍射峰;MgCl2加入电解液中之后,锐钛矿相TiO2有所增加。 展开更多

关键词 ti6aL4v 微弧氧化 电解液 CACL2 MGCL2 氧化膜

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Ti6Al4V微弧氧化TiO_2/W复合膜的制备及摩擦学性能 被引量：5

6

作者 王琪超 杜楠 +1 位作者 王帅星 赵晴 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期191-199,共9页

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... 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。 展开更多

关键词 ti6aL4v 微弧氧化 纳米W粉 摩擦学性能 微观形貌

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Ti6AL4V表面微弧氧化法制备含锌涂层的特征及抗菌性研究 被引量：1

7

作者 李玥锟 徐琳 +1 位作者 杜青 谢伟丽 《口腔医学研究》 CAS 北大核心 2018年第12期1347-1350,共4页

目的:微弧氧化法在Ti6AL4V上制备不同浓度含锌涂层,比较其表面特征及抗菌性。方法:用微弧氧化法在Ti6AL4V表面制备不同浓度含锌涂层的4组试件,即无锌组(N-Zn),低锌组(L-Zn),中锌组(M-Zn),高锌组(H-Zn),以抛光后Ti6AL4V(CP)作为对照组;... 目的:微弧氧化法在Ti6AL4V上制备不同浓度含锌涂层,比较其表面特征及抗菌性。方法:用微弧氧化法在Ti6AL4V表面制备不同浓度含锌涂层的4组试件,即无锌组(N-Zn),低锌组(L-Zn),中锌组(M-Zn),高锌组(H-Zn),以抛光后Ti6AL4V(CP)作为对照组;扫描电镜及能谱仪观察涂层表面形貌、元素原子比例;X线衍射仪测定物相组成;贴膜法测定试件对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果。结果:1)扫描电镜观察,随着锌浓度增高,涂层表面孔径变小,变均匀,但在H-Zn组表面出现涂层断裂情况;2)能谱仪显示,与CP组相比,四组实验组表面均出现了Ca、P等元素,测得Ca/P的比值为1.7;3)X线衍射仪结果表明实验组表面均形成了锐钛矿相、金红石相;4)贴膜实验表明,与CP组相比,实验组菌落均具有统计学差异(P<0.05);M-Zn组与H-Zn组相比,菌落数无统计学差异(P>0.05)。结论:微弧氧化法制备的含锌涂层可以增强试件表面抗菌性能,抗菌性能随涂层含锌浓度升高而增强。 展开更多

关键词 ti6aL4v 微弧氧化 锌 抗菌

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选区激光熔化成形Ti6Al4V合金微弧氧化生物活性膜层的制备、结构及性能 被引量：3

8

作者 常煜 赵国瑞 +2 位作者 闫星辰 马文有 刘敏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期100-108,共9页

目的提升选区激光熔化成形(SLM)Ti6Al4V合金的生物活性。方法研究了不同电压对微弧氧化技术(MAO)在SLMTi6Al4V表面制备含钙磷生物陶瓷涂层的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、能量分散X射线光谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等分析和研究了不... 目的提升选区激光熔化成形(SLM)Ti6Al4V合金的生物活性。方法研究了不同电压对微弧氧化技术(MAO)在SLMTi6Al4V表面制备含钙磷生物陶瓷涂层的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、能量分散X射线光谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等分析和研究了不同电压下微弧氧化涂层的显微结构、组织和成分等性能,并通过接触角测量和模拟体液浸泡实验及后续的红外光谱分析(FT-IR)等检验涂层的生物活性。结果经过微弧氧化处理,SLM Ti6Al4V表面含一定比例的钙磷且与基体结合良好的涂层,涂层的主要物相为锐钛矿,涂层厚度、钙/磷含量以及锐钛矿组织含量均随电压的升高而增加。300 V电压制备的膜层,表面均匀,钙、磷的原子数分数分别为7.04%、9.65%。涂层截面质量均一,厚度适宜,为3.19μm,且随着涂层增厚,基体元素Ti含量下降,Ca、P和O元素的含量增加。300V电压制备的膜层润湿性相比SLM Ti6Al4V基体的更好,膜层在SBF溶液中浸泡35天后,钙、磷比由0.73增加到1.2,并有羟基磷灰石生成。结论 SLM Ti6Al4V通过微弧氧化技术制备生物活性膜层的最优电压为300 V,经过微弧氧化后的钛合金表面生物活性得到提升。 展开更多

关键词 微弧氧化 选区激光熔化成形 ti6aL4v 生物涂层 显微结构 羟基磷灰石

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Ti6Al4V合金表面耐磨涂层的研究进展 被引量：14

9

作者 王亚明 蒋百灵 +2 位作者 雷廷权 贾德昌 周玉 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期38-43,共6页

评述了 Ti6 Al4 V合金表面耐磨涂层的最新研究进展 ,特别对新的微弧氧化陶瓷涂层予以关注 ,并由此提出了深入研究的方向。

关键词 ti6aL4v 耐磨涂层 微弧氧化涂层

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氧化时间对钛合金微弧氧化膜性能的影响 被引量：9

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作者 赵琳 赵晴 +4 位作者 雷明侠 杜楠 王帅星 简志超 张传波 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2013年第4期28-33,共6页

研究了在含钙、磷的电解液中氧化时间对Ti6Al4V钛合金微弧氧化生物活性膜的厚度、粗糙度、表面形貌、相成分及氧化膜与基体结合力的影响。结果表明,氧化t低于12min时,随着氧化时间增加,微弧氧化膜的厚度增加、表面粗糙度增大、微观孔洞... 研究了在含钙、磷的电解液中氧化时间对Ti6Al4V钛合金微弧氧化生物活性膜的厚度、粗糙度、表面形貌、相成分及氧化膜与基体结合力的影响。结果表明,氧化t低于12min时,随着氧化时间增加,微弧氧化膜的厚度增加、表面粗糙度增大、微观孔洞变大、膜层中钙磷含量及钙磷比增大、氧化膜与基体的结合力增强。氧化t为12min时膜层与基体的结合力较好,约30N。氧化t超过12 min以后,膜层表面出现裂痕,与基体的结合力减小。 展开更多

关键词 微弧氧化 ti6aL4v钛合金 氧化时间 结合力

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表面改性钛合金与增强型聚四氟乙烯在海水中的摩擦学行为 被引量：8

11

作者 王嘉平 刘道新 +4 位作者 柯汉兵 项定根 柳勇 代路 张晓化 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第4期646-651,共6页

为改善海水环境中钛合金与增强型聚四氟乙烯摩擦副对磨时的摩擦学性能,采用离子渗氮、微弧氧化技术对Ti6Al4V钛合金表面进行改性处理。对比研究了Ti6Al4V合金基材与改性层在模拟海水环境中分别与两种增强型聚四氟乙烯配副材料对磨的摩... 为改善海水环境中钛合金与增强型聚四氟乙烯摩擦副对磨时的摩擦学性能,采用离子渗氮、微弧氧化技术对Ti6Al4V钛合金表面进行改性处理。对比研究了Ti6Al4V合金基材与改性层在模拟海水环境中分别与两种增强型聚四氟乙烯配副材料对磨的摩擦学行为。结果表明:在海水介质环境中,Ti6Al4V钛合金及其表面渗氮、微弧氧化处理试样与两种增强型聚四氟乙烯配副对磨时摩擦系数均较低;Ti6Al4V钛合金基体不耐磨,且造成两种增强型聚四氟乙烯配副的严重磨损。上述两种表面处理均有效改善了钛合金表面的耐磨性能,其中表面离子渗氮处理钛合金耐磨性能更优,同时降低了增强型聚四氟乙烯配副的磨损程度,而微弧氧化处理则使增强型聚四氟乙烯配副的磨损加重。相同试验条件下,玻璃纤维增强聚四氟乙烯比锡青铜增强聚四氟乙烯的耐磨性能优。采用离子渗氮钛合金与玻璃纤维增强聚四氟乙烯组成配副材料应用于海水环境中服役的水压传动摩擦学元件有明显的优势。 展开更多

关键词 ti6aL4v 离子渗氮 微弧氧化 增强型聚四氟乙烯 摩擦磨损

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钛合金表面GO/HA/MAO复合膜层的制备及其性能 被引量：3

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作者 李明泽 赵子聪 +3 位作者 吴敏宝 左佑 张玉林 陈飞 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期97-110,共14页

为了改善钛合金种植体在体液中的腐蚀及摩擦腐蚀行为,延长其在人体环境中的服役时间,在微弧氧化(MAO)膜层上采用溶胶凝胶(Sol-gel)法于羟基磷灰石(HA)和氧化石墨烯(GO)的混合溶胶中浸渍提拉成膜,从而在Ti6Al4V合金表面成功地制备了GO/HA... 为了改善钛合金种植体在体液中的腐蚀及摩擦腐蚀行为,延长其在人体环境中的服役时间,在微弧氧化(MAO)膜层上采用溶胶凝胶(Sol-gel)法于羟基磷灰石(HA)和氧化石墨烯(GO)的混合溶胶中浸渍提拉成膜,从而在Ti6Al4V合金表面成功地制备了GO/HA/MAO复合膜层。结果表明,MAO膜层表面的微孔及微球被GO/HA薄膜有效的覆盖且较为致密;膜层的物相组成主要为金红石相及锐钛矿相的TiO2、HA、SiO2和GO;根据电化学腐蚀和摩擦腐蚀结果分析知,GO/HA/MAO复合膜层在模拟体液(SBF)中的耐蚀性及耐摩擦腐蚀性相比于MAO膜层和Ti6Al4V基体均得到了显著提高。 展开更多

关键词 ti6aL4v合金 微弧氧化 羟基磷灰石 氧化石墨烯 摩擦腐蚀

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