鎂合金納米化-微弧氧化Ca-P涂層的磨損腐蝕特性研究.pdf

1、目前在醫(yī)學(xué)上使用最多的植入物有不銹鋼、鈦、鈷基合金等。本文采用鎂合金(AZ31B)作為研究對象，是因為其具有優(yōu)良的力學(xué)性能、生物可降解性和良好的生物相容性。AZ31B作為植入物植入人體后，降解速度過快，在人骨尚未治愈前就失去了固定和支撐的作用，為了減緩AZ31B的降解速度，使其與入骨的修復(fù)速度相吻合，本文采用超聲波冷鍛(UCFT)技術(shù)作為預(yù)處理，然后進行微弧氧化(MAO)處理，在AZ31B表面制備出具有生物活性的Ca/P涂層。
　

2、　本文通過金相顯微鏡觀察到UCFT樣品表面變形層的厚度約為100μm;原子力顯微鏡(AFM)測量UCFT樣品的表面粗糙度約為50nm;透射電鏡(TEM)觀察UCFT樣品的微觀組織，其表面的位錯多于20μm處的位錯。UCFT樣品表面特性的變化，為微弧氧化提供了比較多的、均勻的放電通道，有利于涂層的形成。
　　本文通過掃描電鏡(SEM)觀察MAO樣品表面呈蜂窩狀的多孔結(jié)構(gòu)，UCFT-MAO表面蜂窩狀的多孔結(jié)構(gòu)比MAO樣品更加致密;X射

3、線衍射(XRD)結(jié)果顯示，UCFT預(yù)處理對涂層的成分影響不大;硬度測試結(jié)果顯示，UCFT的硬度值最大，為87.0 HV0.05，UCFT-MAO的硬度次之，為86.5 HV0.05。UCFT-MAO涂層更加致密以及硬度的提高有利于其耐蝕性能的提高。
　　電化學(xué)腐蝕實驗通過測量樣品在磨損狀態(tài)下的開路電壓(OCP)、極化曲線(PDP)和電化學(xué)阻抗譜(EIS)來表征鎂合金的耐蝕性能。結(jié)果顯示:施加摩擦力后，未處理和UCFT樣品的OCP分

4、別下降70mV和20mV，而MAO和UCFT-MAO樣品的OCP仍然呈上升趨勢，UCFT-MAO樣品的腐蝕電流密度增大了一個數(shù)量級，阻抗值降低了50％，摩擦力對樣品的腐蝕影響較大。
　　超聲波冷鍛是一項比較新的冷加工技術(shù)，其在鎂合金上的應(yīng)用未見報道，本文研究其作為預(yù)處理對鎂合金的耐蝕性能的影響。同時，建立了UCFT-MAO樣品在有無磨損狀態(tài)下的腐蝕模型，將腐蝕分為4個階段:腐蝕初期，MAO涂層腐蝕，UCFT預(yù)處理層腐蝕和基體腐蝕。