激光熔覆制备钛表面涂层及其性能研究

发布时间：2019-03-06 12:05

【摘要】：本文利用溶胶-凝胶法制备生物玻璃粉、采用激光熔覆技术在钛表面制备生物涂层,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、差热分析(TGDSC)、扫描电子显微镜(SEM)等对生物玻璃粉和激光熔覆后涂层进行测试研究。(1)本论文制备了两种生物玻璃粉体,在700℃烧结后呈微晶结构,1#生物玻璃粉主晶相是Na_2CaSi_3O_8,2#生物玻璃粉呈块状结晶其主晶相是Ca SiO_3;综合生物玻璃粉的收缩率和抗弯强度,1#生物玻璃粉烧结温度为950℃时,试样致密性最好,2#生物玻璃粉烧结温度为600℃时,试样的致密性最好。(2)本论文利用电泳沉积技术在钛表面制备生物玻璃预置涂层,探究了沉积电压、沉积时间、固相含量等对沉积涂层的形貌和性能的影响。沉积量随沉积电压的增大而增大,沉积电压过低时,涂层表面沉积不均匀,且沉积量很少,沉积电压过高时,沉积涂层会出现裂纹和脱落,沉积量随沉积时间的增加呈先增大后减小的变化趋势,最佳的沉积电压、沉积时间范围分别为10-15V和15-20min;沉积速率随悬浮液固相含量的增加而增大,生物玻璃粉与溶剂的质量比为1/140时,电泳沉积生物玻璃涂层的效果最好。(3)本论文利用激光熔覆技术在钛表面制备生物玻璃涂层,探究了激光工艺参数、预置层生物玻璃粉成分组成及预处理对激光熔覆涂层形貌、性能的影响。对纯生物玻璃粉体系,最佳工艺参数选择:光斑直径为0.8-1cm激光发射头与钛基底的间距为1.5cm左右,激光扫描路径间隔为0.2-0.3mm,激光扫描速度为10-20mm/s,激光输出功率为45%-50%。对于掺Ti粉的预置层激光输出功率根据掺钛粉的量相应增加;钛基底的阳极氧化、预置粉体的预烧及预置粉体中掺入Ti粉等措施,都有利于改善涂层与钛基底的润湿性,提高涂层性能,改进涂层制备工艺。
[Abstract]:In this paper, bio-glass powder was prepared by sol-gel method. Biologic coating was prepared on titanium surface by laser cladding. X-ray diffraction (XRD), Fourier infrared spectroscopy (FTIR), differential thermal analysis was used to analyze (TGDSC),. The biological glass powder and laser cladding coating were tested by scanning electron microscope (SEM). (1) in this paper, two kinds of bioglass powders were prepared and sintered at 700 鈩，

本文编号：2435508