朱世杰
,
王剑锋
,
刘欣玉
,
王利国
,
任晨星
,
常蕾
,
王俊
,
关绍康
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.003
目的 在医用镁合金骨螺钉表面构建羟基磷灰石涂层,有效控制其降解速率.方法 利用微弧电泳/水热复合方法,在形貌复杂的骨螺钉表面制备涂层.该方法首先利用电解抛光对骨螺钉表面进行表面预处理,采用微弧电泳技术在其表面制备羟基磷灰石涂层,再利用水热合成对微弧电泳涂层进行封孔.利用XRD、SEM、AFM等分析手段对涂层显微结构进行分析,利用体外浸泡实验和电化学实验对涂层耐腐蚀性能及其对钙磷盐的诱导特性进行了评价.结果 在电解抛光电流0.14A、抛光时间2min的工艺条件下进行电解抛光预处理,可以提高基体和涂层的结合性能.由于骨螺钉的特殊形状,在微弧电泳电解液中添加丙三醇,并通过调整电解液中丙三醇含量优化微弧电泳工艺(电压155 V,反应时间20 min),能有效抑制尖端放电现象,防止膜层组织疏松和大量的氧化物堆积,以及涂层剥落甚至基体烧蚀的现象.再优化水热合成工艺参数(处理液pH值8.5,反应时间1.5h,反应温度393 K)对微弧电泳涂层进行封孔,得到微弧电泳/水热复合涂层.结论 微弧电泳/水热复合涂层表面形貌为菜花状结构,由纳米棒状羟基磷灰石组装而成,均匀致密,结晶性好.电化学腐蚀测试表明,制备复合涂层后,骨螺钉的腐蚀电流密度降低了一个数量级.在模拟体液中浸泡6天,骨螺钉的形貌依然完整,说明水热复合涂层在改善生物相容性的同时,提高了骨螺钉的耐腐蚀性能.但微动摩擦磨损测试显示,水热复合封孔处理后磨损性能下降.
关键词:
生物镁合金
,
骨螺钉
,
电解抛光
,
微弧电泳
,
水热合成
,
复合涂层
,
羟基磷灰石
欧阳晶
,
蒋百灵
材料保护
采用微弧氧化的方法先在铝合金表面制备一层致密多孔的陶瓷层,然后再通过电泳处理在铝合金表面制备出微弧电泳复合膜层.采用扫描电镜对复合膜层的表面形貌和截面线进行扫描分析,通过电化学分析和划格法测结合力试验对微弧电泳膜层性能进行了检测分析,并进一步探讨了不同的微弧氧化参数对后续电泳成膜的影响.结果表明,微弧电泳复合膜层的耐碱性及与基体间结合力均优于传统电泳膜层,且微弧氧化膜层的厚度影响后续电泳能否成膜,氧化层的致密性影响后续电泳膜层的光洁度.
关键词:
铝合金
,
微弧电泳
,
传统电泳
,
膜层性能
蒋百灵
,
刘东杰
中国有色金属学报
针对铝、镁合金微弧氧化技术应用开发中存在的溶质元素作用机理不明、电量消耗与陶瓷层增厚关系机制不清、所得陶瓷层性能尚不能满足苛刻环境下的耐蚀性要求等应用瓶颈,结合已有的试验结果,分析了微弧氧化陶瓷层形成和增厚过程中溶质元素的作用机制,探讨了通过溶液体系增加沉积层阻抗和依据等通量变换原理增大峰值电流两条途径缩短起弧时间以降低电量消耗的可能方法,提出了利用陶瓷层表面均布盲性微孔的形貌特征,制备有机-无机复合涂层的研究思想,以期为铝、镁合金微弧氧化处理的技术进步起到促进作用.
关键词:
铝、镁合金
,
微弧氧化
,
微弧电泳
,
复合涂层
杨巍
,
蒋百灵
,
时惠英
,
鲜林云
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2009.04.016
采用恒压模式在硅酸盐系电解液中制备镁合金微弧氧化陶瓷层,对比研究了微弧电泳和直接电泳镁合金的截面形貌、结合力大小以及抗腐性能差异.结果表明:在镁合金微弧氧化陶瓷层的表面可制备电泳有机层,简化了电泳工艺;在微弧电泳复合膜层间形成机械咬合力和化学键力,附着力等级可达1级;经800 h中性盐雾腐蚀试验后,复合膜层腐蚀增重量和样品表面的形貌均没有明显的变化;与微弧氧化陶瓷层和直接电泳有机层相比,微弧电泳复合膜层的电化学稳定性显著增强,腐蚀电流相分别减少了约5个和2个数量级.
关键词:
金属材料
,
微弧电泳
,
复合膜层
,
微观结构
,
耐蚀性
杨巍蒋百灵时惠英鲜林云
材料研究学报
采用恒压模式在硅酸盐系电解液中制备镁合金微弧氧化陶瓷层, 对比研究了微弧电泳和直接电泳镁合金的截面形貌、结合力大小以及抗腐性能差异. 结果表明: 在镁合金微弧氧化陶瓷层的表面可制备电泳有机层, 简化了电泳工艺; 在微弧电泳复合膜层间形成机械咬合力和化学键力, 附着力等级可达1级; 经800 h中性盐雾腐蚀试验后, 复合膜层腐蚀增重量和样品表面的形貌均没有明显的变化; 与微弧氧化陶瓷层和直接电泳有机层相比, 微弧电泳复合膜层的电化学稳定性显著增强, 腐蚀电流相分别减少了约5个和2个数量级.
关键词:
金属材料
,
microarc oxidation and electrophoresis
,
composite coating
,
microstructure
,
corrosion resistance
