吴维兰
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许立坤
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侯文涛
,
辛永磊
材料保护
以金属钽层作为钛阳极的中间层可提高阳极的使用寿命,而热分解法制备涂层操作方便、工艺简单且成本低.考察了五氯化钽正丁醇溶液在氮气(≥99.99%)中的热分解过程,并以五氯化钽正丁醇溶液为先驱体,在氩气(≥99.99%)中采用涂覆烧结的热分解法在钛基体上制备了含钽涂层,考察了热分解温度、涂覆次数对涂层表面形貌、相结构和结合力的影响.结果表明:五氯化钽正丁醇溶液在300℃时已基本分解完全,热分解最终产物含钽、氧和少量残余的氯,采用高纯惰性气氛可减少钽的氧化;钛基上含钽涂层表面呈龟裂状;涂层的相结构受烧结温度和涂覆次数的影响,主要为Ta,TaO2或Ta,TaO2,Ta2O5;热分解温度对涂层结合力的影响较大,而涂层厚度对结合力的影响相对较小.
关键词:
热分解法
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钽涂层
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钛基体
,
五氯化钽
,
形貌
,
相结构
,
结合力
蒋驰
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沈保罗
,
白彬
,
肖云峰
,
税毅
材料保护
目前,用等离子喷涂工艺制备钽涂层及对其摩擦性能的研究报道很少.采用等离子喷涂制备钽涂层,并研究了涂层的滑动摩擦性能,探讨了喷涂功率、喷涂距离和送粉速率对喷涂过程中钽粉温度和速度的影响,采用SEM分析了涂层的典型组织结构,用球盘型摩擦磨损试验机测试了室温、无润滑条件下涂层的滑动摩擦性能.结果表明,喷涂功率、喷涂距离和送粉速率对钽飞行粒子的温度和速度都有较大的影响,等离子喷涂优化参数为喷涂功率36 kW、喷涂距离150 mm、送粉速率45 g/min时,钽涂层的组织致密、耐磨性好,密度和硬度分别为15.2 g/cm3,759 HV,涂层的抗拉强度超过40 MPa;涂层的滑动摩擦失效行为主要表现为疲劳剥落,在试验范围内,各种喷涂工艺参数获得的涂层滑动摩擦系数相近.
关键词:
等离子喷涂
,
钽涂层
,
滑动摩擦性能
,
喷涂功率
,
喷涂距离
,
送粉速率
蔡宏中
,
魏巧灵
,
陈力
,
王云
,
胡昌义
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.04.010
利用TaCl2-H2-HCl反应体系,采用冷壁式化学气相沉积法(CVD)在钼基体表面沉积钽涂层.通过X射线衍射仪、金像显微镜及扫描电镜等手段,对不同沉积温度下钽涂层的组成、组织及形貌进行了研究.结果表明:在1000～1300℃范围内,钽沉积层的相组成无变化,而对择优生长有一定影响；钽沉积层晶粒尺寸随沉积温度的升高而增大；钽沉积层表面颗粒呈金字塔形多面体且随沉积温度的升高而增大.
关键词:
化学气相沉积
,
钽涂层
,
相组成
,
显微组织
,
形貌
蔡宏中
,
易健宏
,
魏巧灵
,
陈力
,
魏燕
,
胡昌义
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.06.010
介绍了化学气相沉积(CVD)技术制备难熔金属钽涂层的原理及方法.利用TaCl5-H2-HCl反应体系,以冷壁式化学气相沉积法在钼基体表面沉积了钽涂层.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线物相分析仪(XRD)、显微硬度计等分析手段,研究了反应气体(氢气、氯气)的流量变化对钽涂层的沉积速率、结构、表面形貌、硬度及密度等的影响;应用Harris公式,计算了钽涂层的织构系数,获得了钽涂层的择优取向.研究结果表明:随着氢气流量的增加,涂层沉积速率加快,随着氯气流量的增加,涂层的沉积速率则是先增加后减小;涂层由体心立方结构的钽(α-Ta)构成,表面形貌呈类金字塔形结构,涂层(200)晶面方向为最快生长方向;反应气体流量变化对涂层硬度及密度的影响均不明显;涂层维氏硬度在HV 130.94 ～HV 152.43之间,涂层致密性好,相对密度都在99.65％以上.
关键词:
反应气体
,
化学气相沉积
,
钽涂层
,
性能
李祥
,
于晓明
,
王成焘
,
谭丽丽
,
杨柯
,
罗云
,
张文光
稀有金属材料与工程
钽金属是一种理想的医用金属材料,能够与人体软/硬组织发生整合.利用化学气相沉积方法,在可控多孔结构的Ti6Al4V合金支架表面沉积涂覆钽金属涂层,使其同时具备理想的三维孔隙结构和力学相容性,以及钽金属优异的生物学性能.研究结果显示,多孔钛合金支架表面涂层前后色泽发生明显变化,涂层后支架呈现钽金属色泽.扫描电镜和XRD分析进一步证明了多孔钛合金支架表面沉积物为钽金属.与美国Zimmer公司生产的多孔钽小梁金属相比,钽涂层多孔钛合金支架具备与人体皮质骨更相似的弹性模量和抗压强度,是一种理想的骨修复替代物.
关键词:
电子束熔化成形
,
支架
,
钽涂层
,
钛合金
魏少红
,
纪全
,
张锐强
,
蒋驰
材料保护
目前,国内鲜有钨块包覆钽材的报道.于氩气气氛保护下在钨材表面等离子喷涂钽层,然后对其进行热等静压处理.采用扫描电镜观察涂层热等静压前后微观形貌,采用能谱仪测试其成分,采用X射线衍射仪测试其相结构,采用力学试验测试其力学性能.结果表明:等离子喷涂钽层与钨材界面处含有一定氧,且其分布不均匀,钽涂层由Ta和Ta6O组成;等离子喷涂钽层呈层状结构,经热等静压处理后,涂层内孔隙减小,致密度从91.2％提高到98.8％,涂层抗拉结合强度由19.4 MPa提高到22.5 MPa,硬度由517.8 HV提高到626.6 HV.
关键词:
等离子喷涂
,
热等静压
,
钽涂层
,
钨基体
,
致密度
,
力学性能
李英
,
鲁放
,
石志锋
,
余遵雄
,
谭帼馨
,
李伟平
,
王双瑛
,
宁成云
稀有金属
采用等离子喷涂技术在医用纯钛基体表面构建出微纳米多级结构钽涂层.利用SEM、EDS和XRD分析微纳米多结构钽涂层的形貌、化学组成和物相组成,并根据ASTM C633-79评价涂层与基底的结合强度;采用牛血清蛋白(BSA)对比研究了钛基钽涂层与医用纯钛对照样表面的蛋白吸附行为.结果表明,在喷涂距离为110 mm、喷涂功率为30 kW时制备的钛基钽涂层具有典型微纳米多级结构特征,且与基体结合强度好、Ta相对含量高;蛋白吸附实验表明钛基钽涂层表面蛋白吸附量均高于医用纯钛对照样,具有良好的蛋白吸附能力.
关键词:
微纳多级结构
,
钽涂层
,
等离子喷涂
,
生物活性
蒋驰
,
周晋林
,
张鹏程
,
肖云峰
,
税毅
,
王术刚
,
刘春荣
,
刘清和
材料保护
doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2002.08.012
采用等离子喷涂法制备了钽金属涂层,用电子显微镜分析了不同工艺条件下钽涂层的化学成分、表面形貌,测试了涂层与基材的结合强度.结果表明,采用优化的等离子喷涂工艺参数,可以制取组织致密、厚度均匀的钽涂层;钽粉的颗粒尺寸对材料的熔化状态影响较大;在试验的喷距范围内,喷距对粉末的熔化状态和涂层结合强度均无明显影响.
关键词:
钽涂层
,
等离子喷涂
,
组织
