TA2表面微弧氧化-水热合成复合陶瓷膜层结构及其表面能分析

稀有金属, 2016, 45(8): 2080-2085.

TA2表面微弧氧化-水热合成复合陶瓷膜层结构及其表面能分析

徐琳 ^1, , 丁建宁 ^2, , 许晓静 ^3, , 李伯全 ^4, , 牛小丫 ^5,

1.江苏大学,江苏镇江,212013

2.江苏大学,江苏镇江212013;常州大学,江苏常州213164

3.江苏大学,江苏镇江,212013

4.江苏大学,江苏镇江,212013

5.江苏大学,江苏镇江,212013

基金项目: 江苏省高校自然科学基金(12KJD460002) 江苏大学研究生科研创新计划项目(1291110038) 江苏省高校自然科学基金重大项目(11KJA430004)

关键词：纯钛 , 微弧氧化 , 水热合成 , 表面能 , 羟基磷灰石

Structure and Surface Energy of Composite Ceramic Films on TA2 Titanium by Micro-arc Oxidization-Hydrothermal Synthesis

Keywords： titanium , micro-arc oxidation (MAO) , hydrothermal synthesis (HS) , surface energy , hydroxyapatite (HA)

采用微弧氧化-水热法在纯钛TA2表面制备了含有羟基磷灰石、金红石相Ti-2及锐钛矿相Ti-2的复合陶瓷膜层.观测与分析复合陶瓷膜层的微观形貌、元素成分、粗糙度及相组成,探讨水热时间对其结构及表面能的影响.结果表明,水热处理后膜层表面结晶形核出大量光滑且较规则的条柱状及针状HA颗粒,不同水热时间的膜层表面基本组成元素均为Ti、O、Ca、P.随着水热时间的延长,膜层表面HA晶粒增多,体积增大,表面粗糙度呈现先下降后上升的趋势.膜层表面与水的接触角在116.0°～140.2°之间,均大于纯钛TA2基材与水的接触角77.3°,疏水性能增强;膜层表面能为150.7～282.9 mJ·m2,较纯钛TA2基材的27.5mJ.m-2提高了4倍以上.粗糙度的改变是导致膜层表面能提高的主要因素.

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