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微束等离子喷涂羟基磷灰石涂层 总被引:8,自引:0,他引:8
采用微束等离子喷涂(MPS) 在Ti6Al4V基体上制备了羟基磷灰石(HA)涂层, 并以大气等离子喷涂(APS)为对照. 利用光学显微镜、SEM和XRD分析技术对MPS涂层形貌、相组成和结晶度进行了研究. 结果表明: 在微束等离子喷涂过程中, HA 的分解程度比大气等离子喷涂有显著降低, 除了HA相, 仅形成β-TCP相和非晶相. MPS涂层的结晶度主要受喷涂距离的影响. 喷涂距离较短(<80mm)时, 涂层结晶度高于APS方法制备的涂层. 喷涂距离在130mm时, 涂层结晶度低. 大气等离子喷涂层含有β-TCP、α-TCP、TTCP、CaO和非晶. MPS涂层分解较APS少的主要原因是喷涂过程中HA粒子过热不严重. 相似文献
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研究纯钛表面羟基磷灰石(HA)涂层的相组成及其微观结构,为涂层性能与制备工艺优化提供依据.采用等离子喷涂法制备HA涂层,用X射线衍射仪和透射电子显微镜进行相细成与微观结构的表征.研究表明:涂层主要由晶相HA、非晶相和分解相组成,随喷涂功率的提高,非晶化加剧,CaO含量提高;在TEM下观察到HA晶体与非晶体共存区、HA与磷酸三钙徽晶的共存区,以及HA与Ti的反应产物CaTi03;除工艺原因外,羟基磷灰石复杂的结构和混合键的结合也是其形成非晶态的主要原因. 相似文献
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等离子喷涂羟基磷灰石涂层的结合强度 总被引:9,自引:1,他引:8
讨论了影响和制约等离子喷涂羟基磷灰石涂层与钛合金基底之间结合强度的主要因素,总结了提高涂层结合强度的方法及相关研究的进展。 相似文献
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等离子喷涂羟基磷灰石涂层的材料学特征 总被引:3,自引:0,他引:3
采用等离子喷涂技术,在钛合金基体表面制备羟基磷灰石涂层.使用XRD和SEM等测试手段,对获得的涂层进行了表征.结果表明,等离子喷涂过程中,同时发生羟基磷灰石的非晶化与热分解现象.热分解产物为CaO及α-Ca3(PO4)2.非晶化是高温羟基磷灰石液滴急剧冷却的结果.羟基磷灰石材料的热力学不稳定性,是发生热分解的主要原因.等离子喷涂获得具有一定粗糙度的羟基磷灰石涂层.涂层的显微结构中;存在气孔以及微裂纹.它们是等离子喷涂工艺的显微结构特征.羟基磷灰石涂层内部存在着烧结现象.涂层与金属基体之间的热传递性能变差,是导致烧结的主要原因. 相似文献
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喷涂功率对真空等离子喷涂羟基磷灰石涂层的影响 总被引:5,自引:0,他引:5
本文采用真空等离子喷涂设备(VacuumPlasmaSprnySystem),在不偷呐涂功率下制备了羟基磷灰石涂层,研究了热喷涂功率对羟基磷灰石涂层材料学特征的影响.实验中,使用X射线衍射仪,测定了涂层的相组成.使用扫描电子电镜,观察了羟基磷灰石涂层的表面形貌.研究结果表明,热喷涂功率对羟基磷灰石涂层的结构有着重大的影响.一方面,随着热喷涂功率的提高,涂层的非晶化加剧,涂层中非晶态的羟基磷灰石含量不断增大.另一方面,随着热喷涂功率的提高,羟基磷灰石粉末的熔化状态变好,颗粒之间的结合能力加强;涂层的显微结构明显改善. 相似文献
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羟基磷灰石等离子喷涂粉体被广泛用于等离子喷涂方法制备的骨及牙等医用种植体表面的生物活性涂层产品中,研制高性能的羟基磷灰石喷涂粉体对提高等离子喷涂羟基磷灰石生物活性涂层的使用性能有着重要意义.本研究采用水热、喷雾造粒、等离子球化及空心化等方法制备出一种新型空心球羟基磷灰石喷涂粉体.扫描电镜照片显示该粉体外观主要呈规则球形,平均粒径约为80.4μm,内部为空心结构,空心部分呈球状位于粉体中心,其平均壳壁厚度约为13.3μm.另外,本工作探讨了团聚结构羟基磷灰石粉体在等离子焰流中的空心化过程,认为粉体的初始孔隙率、粉体在焰流中的熔化程度、熔滴内部的气密性是影响空心化效果的主要因素.最后,通过等离子喷涂方法制备了团聚结构和空心球结构两种羟基磷灰石粉体涂层,结果表明:空心球结构羟基磷灰石粉体涂层的致密性及结合强度均优于团聚结构羟基磷灰石粉体涂层. 相似文献
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喷涂距离和喷涂功率对羟基磷灰石涂层的影响 总被引:7,自引:0,他引:7
本文以Ti-6Al-4V合金为基体材料,采用等离子喷涂方法,在不同喷涂距离和喷涂功率下制备羟基磷灰石(HA)涂层,研究喷涂距离和喷涂功率这两个重要的喷涂参数对涂层结构和组成的影响.使用扫描电子显微镜(SEM)观察了羟基磷灰石涂层的形貌.涂层的相组成由X射线衍射谱仪(XRD)分析而得.并使用X射线荧光谱仪(XRF)测定了涂层的Ca/P摩尔比.研究结果表明,喷涂距离对羟基磷灰石涂层的形貌、相组成以及Ca/P摩尔比有着明显的影响.随着喷涂距离的增大,羟基磷灰石粉末的熔化状态得到改善,涂层的显微结构较为致密.然而,喷涂距离的增大使得涂层的非晶化更加严重,涂层中非晶相含量增大.在实验范围内,喷涂功率对涂层结构和相组成的影响不明显.Ca/P比测定显示,等离子喷涂羟基磷灰石涂层均为缺磷涂层,Ca/P比随喷涂距离的增大而降低,随喷涂功率的增大而增大. 相似文献
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等离子体喷涂羟基磷灰石涂层的化学不均匀性 总被引:1,自引:0,他引:1
采用等离子喷涂法制备了羟基磷灰石(HA)涂层,将涂层沿平行和垂直表面方向抛光试样表面,用电子探针微分析仪和X射线衍射仪等手段研究了试样的显微组织、成分分布和相组成等. 结果表明, 等离子喷涂HA涂层中存在化学成分和相组成等的不均匀性,表现为显微组织中衬度的差别. 其中低磷、低氧区主要由非晶相、分解相和重结晶相组成. 等离子喷涂时,HA粉末颗粒内外熔融程度的差异导致涂层相组成的不均性. 热处理可消除涂层组分的不均匀性,但会导致涂层内部裂纹的产生或扩展. 相似文献
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等离子喷涂抗菌羟基磷灰石涂层研究 总被引:2,自引:0,他引:2
以磷酸锆载银抗菌剂作为添加剂, 制备真空等离子喷涂抗菌羟基磷灰石(HA)涂层, 并对涂层的形貌、组成、结合强度以及抗菌性能进行研究. 结果表明, 添加抗菌剂的HA涂层形貌没有发生明显改变. 当添加剂含量较大时(10wt%), 涂层中出现少量反应产物CaZr(PO4)2与Na6CaP2O9. 掺入抗菌剂之后涂层的结合强度呈上升趋势, 而且随着抗菌剂百分比的增加, 涂层结合强度随之增大. 含抗菌剂5wt%以上的HA涂层对牙龈单胞卟啉菌(Pg)、具核梭杆菌(Fn)及伴放线杆菌(Aa)具有明显的抗菌作用, 抗菌力大小依次为Pg>Fn>Aa. 相似文献
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微束等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层特性 总被引:2,自引:0,他引:2
采用轴向中心送粉式微束等离子喷涂系统在2kW级的小功率条件下制备了Al2O3陶瓷涂层.研究了电弧功率、工作气体流量和喷涂距离对粒子速度与涂层组织结构和性能的影响.采用光学显微镜观察涂层的组织结构,采用X射线衍射分析涂层的相结构,采用磨粒磨损质量损失表征涂层的性能,用热辐射粒子速度温度测量系统测试工艺参数对喷涂粒子速度的影响.结果表明,电弧功率、工作气体流量和喷涂距离对粒子速度的影响都比较明显,粒子速度随着电弧功率和工作气体流量的增加而增加,随着喷涂距离的增加而下降.涂层的磨粒磨损质量损失随电弧功率的增加而减少,而随工作气体流量和喷涂距离的增加而增加.分析表明粒子的温度对涂层磨粒磨损质量损失有较大的影响.采用微束等离子喷涂可以制备磨粒磨损性能与传统等离子喷涂在38kW下制备的涂层相当的Al2O3涂层. 相似文献
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为了研究ZrO_2增强羟基磷灰石(HA)复合涂层在牛血清润滑环境下的摩擦磨损性能,首先,采用等离子喷涂技术在钛合金基体上制备了ZrO_2含量分别为0、15wt%和30wt%的HA生物陶瓷涂层;然后,分析了ZrO_2/HA复合涂层的物相成分和结合强度;最后,采用UMT-3销盘摩擦试验机研究了ZrO_2/HA复合涂层在牛血清润滑环境下的摩擦磨损性能,观察涂层磨损表面微观形貌并分析了磨损机制。结果表明:HA涂层的主要物相为HA,15wt%ZrO_2/HA复合涂层和30wt%ZrO_2/HA复合涂层中的ZrO_2以立方相形式存在,并且衍射峰强度高于HA的。随着ZrO_2含量增大,涂层的结合强度明显增大。ZrO_2/HA复合涂层与纯HA涂层相比,有更好的耐磨性和更低的摩擦系数。纯HA涂层的磨损机制以犁沟效应和磨粒磨损为主,而15wt%ZrO_2/HA复合涂层和30wt%ZrO_2/HA复合涂层的磨损机制为脆性剥落磨损。 相似文献
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为了提高等离子喷涂法所制羟基磷灰石涂层与炭/炭复合材料的结合力,采用氩气等离子体预处理结合等离子体喷涂法在炭/炭基体表面制备羟基磷灰石涂层,采用扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱仪、划痕仪等研究羟基磷灰石涂层的形貌、相组成以及羟基磷灰石涂层与基体的结合力。结果表明:采用或不采用等离子体处理炭/炭复合材料,羟基磷灰石涂层形貌和相组成接近,羟基磷灰石涂层的临界载荷分别为14.0 N、8.9 N,前者比后者临界载荷提高了57.3%。采用等离子体处理可提高等离子体喷涂羟基磷灰石涂层与炭/炭复合材料基体的结合力。 相似文献