温喷和冷喷涂羟基磷灰石及羟基磷灰石/钛复合涂层组织结构与性能研究

发布时间：2021-10-08 19:39

　　钛及钛合金材料因其良好的力学性能、生物性能和耐蚀性能常应用于骨移植材料。通过表面制备生物陶瓷涂层,不仅可以保持钛合金良好的力学性能,而且可改善钛合金的生物活性。目前,钛合金表面等离子喷涂羟基磷灰石（HA）涂层是制备植入体广泛应用的方法。但是,涂层制备过程存在羟基磷灰石易发生分解降低涂层生物性能问题。本文采用冷喷涂和温喷涂的方法降低喷涂温度以避免涂层形成过程羟基磷灰石的分解,并通过粉末中加入金属钛来增强涂层的力学性能,制备了力学性能和生物性能良好的羟基磷灰石和羟基磷灰石/钛复合涂层。运用温喷涂工艺（简称温喷）,使用的燃气为丙烷（C3H8）、助燃气为氧气（O2）、送粉气为氮气（N2）。在丙烷气体压力为0.40 MPa,流量为15 splm;氧气压力为0.50 MPa,流量为60 splm;送粉气压力为0.6 MPa,流量为40 splm;喷涂距离为30 mm条件下,采用团聚工艺制备的球形HA粒子,在316L不锈钢基体上温喷涂HA单个粒子沉积实验。运用冷喷涂（简称冷喷）工艺,加速气体和送粉气体均为N2气,气体压力分别为2.0和2.4 MPa,喷涂距离为20 mm,气体温度分别为300℃、45... 

【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电泳沉积工艺图[42]HARafieerad[43]50V

等离子喷涂工艺示意图

将喷涂粉末加热、加速后撞击到基体表面形成涂层(如图1.3所示)。气体燃烧爆炸后产生的爆炸波的传播速度高达3000 m/s，其爆炸中心点的温度高达3450℃，可使粉末粒子的速度达到1200 m/s。爆炸喷涂制备的涂层优点：(1)涂层致密，孔隙率小，涂层与基体的结合强度高；(2)喷涂时，工件表面温度低，涂层残余应力小；(3)涂层均匀，厚度容易控制。缺点主要是喷涂设备价值昂贵，噪音大，必须在隔音室内喷涂。王迎军[50]等人采用爆炸喷涂在Ti6Al4V制备了

【参考文献】：
期刊论文
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[3]羟基磷灰石的合成及应用研究进展[J]. 程宏飞,孙义高,安帅,乔军杰.  人工晶体学报. 2017(09)
[4]骨替代材料的研究方法及进展[J]. 倪卓,杨莎,王应,刘士德.  深圳大学学报(理工版). 2015(04)
[5]钛与羟基磷灰石复合涂层的制备及其细胞相容性[J]. 孙耀宁,殷亚康,徐国强.  有色金属工程. 2015(03)
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[7]冷喷涂粒子碰撞行为和临界速度预测的数值模拟研究现状[J]. 李文亚,张冬冬,黄春杰,殷硕,余敏,周香林.  中国表面工程. 2014(01)
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[10]骨缺损修复研究进展[J]. 邢自宝,刘永刚,苏佳灿.  临床医学工程. 2010(02)

博士论文
[1]羟基磷灰石冷喷涂机理与实验研究[D]. 张文涛.吉林大学 2012

硕士论文
[1]羟基磷灰石冷喷涂流场分析与涂层评价[D]. 鲍勇吉.吉林大学 2013



本文编号：3424833