工艺参数对钛合金微弧氧化钙磷膜层结构和成分的影响

为了提高钛合金的表面生物活性,采用在含有钙磷的电解液中对钛合金进行了微弧氧化,得到了含有钙磷的氧化层.研究了微弧氧化溶液浓度和氧化时间对膜层孔洞的影响,讨论了氧化膜中孔洞的形成和氧化膜生长机制.结果表明,在一定的条件下,电解液浓度的升高使得微弧氧化过程中电流密度相对增大,从而使得膜层孔洞增大.随着微弧氧化处理时间的延长,膜层表面的孔洞逐渐变小,最终封闭;膜层内钙含量随微弧氧化处理时间的延长而逐渐增多;膜层内磷含量先是增加,后有下降趋势.     

溶液钙浓度和微弧氧化频率对微弧氧化膜层形貌和组成的影响

Ti6A14V合金在不同钙磷浓度的电解液中和不同微弧氧化频率下进行微弧氧化制得氧化膜.采用SEM观察微弧氧化膜微观形貌,使用EDS、XRD分析膜层成分和相组成.结果表明:电解液中钙磷元素浓度直接影响制得氧化膜层中的钙磷元素含量与Ca/P比,且随电解液中Ca元素浓度增加而增加;当频率降低时,氧化膜表面孔洞直径变大且氧化膜中Ca元素含量与Ca/P比都升高;而氧化膜中P元素随频率降低而降低.     

钛合金表面微弧氧化／水热处理复合陶瓷层的性能研究

对微弧氧化后的Ti6Al4V合金表面进行了水热处理,对处理后涂层的成分、形貌及其在Hank's模拟体液中的腐蚀性能进行了研究.试验结果表明:水热处理后,微弧氧化层中以无定形态钙磷酸盐存在的Ca、P元素转化为针状羟基磷灰石,厚度约为5μm,并在微弧氧化膜微孔边缘和底部优先生长.与微弧氧化层相比,水热处理后涂层的粗糙度明显下降,同时显微硬度下降约1/3.电化学腐蚀试验表明:微弧氧化显著改善了钛合金在模拟体液中的耐腐蚀性能;水热处理钛合金自腐蚀电位低于纯钛合金,但当处于人体电位0.4～0.6V(vs.SCE)范围时,微弧氧化/水热处理钛合金的腐蚀电流比纯钛合金低1个数量级.     

阳极电压对医用钛材微弧氧化的影响

采用恒压模式微弧氧化对医用钛材表面改性，制备出含钙磷的TiO2复合膜层，借助于SEM、XRD和EDS研究了阳极电压对膜层的形貌、相组成和钙磷含量的影响，探讨了膜层表面和孔内钙磷的分布规律。研究结果表明，低压处理获得小孔径和锐钛矿型TiO2为主的膜层，钙磷含量和钙磷比较低，并且微孔内的钙磷含量少于膜层表面。随着阳极电压的提高，膜层的孔径增大，金红石型TiO2增多，钙磷含量和钙磷比增大。高压处理时微孔内的钙磷含量与膜层表面相当。提高微弧氧化恒压电压，可以促进Ti氧化反应。经过微弧氧化后的Ti表面多孔形貌、晶型和钙磷含量将对后续的水热处理羟基磷灰石的生成有重要影响。     

Al-Ti基体上纳米网状钙磷陶瓷/多孔Al2O3生物复合涂层的原位生长

先采用PVD法在医用钛金属表面沉积一层Al膜,得到Al-Ti基体材料;而后采用阳极氧化与水热合成复合制备技术在Al-Ti基体上成功构造了由纳米网状磷酸盐组成的钙磷生物陶瓷/Al2O3多孔复合生物涂层.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子能谱(EDAX)、X射线衍射(XRD)表征了阳极氧化前后铝膜和钙磷生物陶瓷涂层的微观形貌、元素构成以及晶相成分.结果表明:在阳极氧化过程中,钙、磷元素嵌入阳极氧化铝(AAO)膜,并经水热处理反应原位生成钙磷陶瓷;钙磷陶瓷晶体从Al2O3孔洞长出并覆盖于多孔氧化膜的表面;最终获得的钙磷生物陶瓷/多孔Al2O3复合涂层具有纳米网状、多孔的结构特征.分析探讨了钙磷生物陶瓷/多孔Al2O3复合涂层的原位生长过程,浓度梯度与电位差分别是Ca、P元素进入AAO膜的主要推动力.     

钙磷含量对TA2医用钛合金微弧氧化膜层的影响

在不同钙磷原子比的硅酸盐电解液中,通过微弧氧化技术在钛合金的表面制备陶瓷膜层,研究了溶液中钙磷原子比对膜层结构和成分的影响,并讨论了膜层形成机理。结果表明,膜层中的元素含量与电解液中的元素含量为非线性关系;钙磷原子比为8时,膜层中的钙磷原子比接近羟基磷灰石。此外,电解液浓度增加增大膜层表面粗糙度。     

水热时间对钛合金微弧氧化膜合成羟基磷灰石的影响

目的研究水热时间对TC4钛合金微弧氧化膜合成羟基磷灰石(HA)的影响。方法对TC4钛合金微弧氧化膜进行不同时间的水热合成处理,分析其微观形貌、成分及相结构,观察其在模拟体液中浸泡5周后的形貌及结构变化。结果水热处理提高了微弧氧化膜的Ca/P摩尔比,使非晶态钙磷化合物转化为HA晶体,随着水热时间的延长,HA衍射峰数量增多且强度增加。在模拟体液中浸泡5周后,微弧氧化膜表面仅有微量磷酸钙形成,而如水热合成后再浸泡,氧化膜表面的HA几乎完全转化为磷酸钙。结论水热处理有助于钛合金微弧氧化膜表面合成HA晶体。在8 h内,水热时间越长,氧化膜表面的HA含量越高,模拟体液中浸泡后形成的磷酸钙也越多,与人体的相容性越好。     

生物医用镁锌合金表面多孔钙磷涂层制备及其特征研究

可降解镁合金被誉为革命性的生物医用金属材料,有望用于人体软、硬组织临时性修复或辅助组织再生。为改善生物医用镁锌合金抗腐蚀性能和生物活性,通过微弧氧化技术分别在Mg-3Zn、Mg-5Zn合金和纯镁表面制备出不含Ca与P元素、只含P元素、同时含有Ca与P元素的多孔涂层。利用SEM观察涂层表面微观形貌特征,并通过EDS、XPS分析三种涂层元素组成、元素含量及Ca与P元素特征。结果表明,三种膜层都具有典型的微弧氧化多孔结构,且钙、磷元素成功进入微弧氧化膜层中,但元素含量及状态存在差异。     

固溶处理对β钛合金微弧氧化膜生长过程的影响

目的 在不同固溶热处理工艺的β钛合金上制备微弧氧化膜,研究其在微弧氧化初期的生长特性。方法 对比铸态、750 ℃固溶、850 ℃固溶β钛合金表面微弧氧化初期（0~120 s）氧化膜的厚度、表面形貌、相组成及电化学腐蚀性能变化,研究热处理与膜层特性之间的关系,并分析热处理对氧化膜表面裂纹的产生及膜层生长的影响规律。结果 固溶处理改变了基体合金的相组成,元素分布随之改变,热处理后试样表面更容易起弧。较未热处理试样,氧化时间为120 s时,固溶处理后所获膜层的厚度更薄且致密。微弧氧化膜微观形貌显示,经750 ℃固溶热处理后的试样,在微弧氧化后,其膜层表面裂纹最少。极化曲线显示,750 ℃热处理试样氧化膜的耐蚀性优于850 ℃热处理试样。结论 经过750 ℃固溶处理后的合金试样,由于其元素分布均匀,使得微弧氧化初期放电均匀,更易获得致密的微弧氧化膜,膜层的综合性能较好。     

钛生物种植体表面微弧氧化膜制备的电解液研究

为了得到具有生物活性的陶瓷膜,通过研究微弧氧化的工艺条件,得到了适宜于制备钛合金生物活性膜的电解液配方,其中含20g/L Ca(CH3COO)2·H2O(乙酸钙)、9.3g/L Na5P3O10(多聚磷酸钠).结果表明:采用该电解液并在适当的微弧氧化工艺条件下,在钛合金表面制备的陶瓷膜具有多微孔结构,并且与基体结合良好,微孔分布均匀,孔径为几个微米;陶瓷膜表面含有一定比例的钙、磷元素,且钙磷比约为1.69,与羟基磷灰石中的钙磷比相当;陶瓷膜主要是由锐钛矿型和金红石型二氧化钛构成,其中以锐钛矿型二氧化钛为主.这种含有适当钙、磷元素且表层多孔的氧化钛陶瓷膜有利于骨细胞的吸附和结合.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Role of Martensite-Austenite Component of Bainitic Structure in Formation of Properties of Pipe Steel. 1. Effect of Parameters of TMT

Metal Science and Heat Treatment - The effect of parameters of hot rolling and controlled cooling on formation of the martensite-austenite component of bainitic and ferritic-bainitic structures in...     

V法造型主要设备常见故障分析

V法造型工艺在铸造行业已经被广泛应用,但V法造型设备的发展却比较缓慢。由于非标设备的缘故,设备在安装调试和使用过程中,经常发生故障,影响设备的正常使用。本文列举了V法造型设备经常出现的故障,分析了故障的原因和解决方案。