鎂合金微弧氧化生物醫(yī)用陶瓷層的結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、本文采用微弧氧化處理的方法成功地在AZ31Mg合金表面制備了含Ca、P的陶瓷層。通過(guò)X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)、原子力顯微鏡(AFM)觀察、摩擦磨損試驗(yàn)和電化學(xué)試驗(yàn),系統(tǒng)研究了微弧氧化陶瓷層的成分結(jié)構(gòu)、表面特征、摩擦學(xué)性能和抗腐蝕性能。X射線(xiàn)光電子能譜分析證明,經(jīng)微弧氧化處理后,Mg合金表面生成了含Ca、P的陶瓷層。電解液濃度及處理電壓均對(duì)鎂合金微弧氧化陶瓷層表面的Ca、P含量有不同程度的影響。隨著處理電壓的增加,Ca/P呈現(xiàn)先增加后減

2、小的趨勢(shì),當(dāng)處理電壓為450V時(shí),鎂合金微弧氧化陶瓷層表面的Ca/P達(dá)到最大值。隨著電解液濃度的增加,微弧氧化陶瓷層表面的Ca/P增大。XPS擬合分析認(rèn)為微弧氧化陶瓷層表面生成的化合物由MgO、CaHPO4、Ca3(PO4)2和Ca2P2O7等組成。原子力顯微鏡研究發(fā)現(xiàn),微弧氧化處理增大了Mg合金表面的粗糙度,在相同電解液濃度下不同處理電壓的微弧氧化樣品的表面粗糙度,隨著處理電壓的增大呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì),處理電壓為450V時(shí)的微弧氧

3、化樣品的表面粗糙度最小。摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果表明,微弧氧化處理增大了Mg合金表面的摩擦系數(shù),在相同電解液濃度下,不同處理電壓的微弧氧化樣品的表面的摩擦系數(shù)隨著處理電壓的增大呈先減小后增大的趨勢(shì),處理電壓為450V時(shí)的微弧氧化樣品的摩擦系數(shù)最小。電化學(xué)測(cè)試試驗(yàn)證實(shí),微弧氧化處理提高了Mg合金的耐腐蝕性能。電解液濃度及處理電壓對(duì)微弧氧化陶瓷層的耐腐蝕性能有著不同程度的影響。在相同電解液濃度下不同處理電壓的微弧氧化樣品的腐蝕電位,隨著處理電壓的升