纯钛表面微弧氧化膜的结构特性和耐腐蚀性研究

发布时间：2020-06-19 02:37

【摘要】： 目的：探讨微弧氧化技术在纯钛种植材料表面改性中的作用，为开发新型口腔种植材料提供实验依据。 方法：应用微弧氧化技术在纯钛表面制备氧化膜层，应用扫描电镜(SEM)观察其表面和截面形貌，X射线能谱(EDS)及X射线衍射(XRD)分析其元素成分和晶相结构，表面粗糙度轮廓仪测量其表面粗糙度，静滴接触角／界面张力测量仪测量表面接触角。利用电化学方法在模拟体液中测定其极化曲线和交流阻抗图谱(EIS)。 结果：微弧氧化处理后，纯钛表面生成微孔结构的氧化膜，膜层厚度约10μm，由O、Ti、Ca、P四种元素组成。膜层表面有火山丘状的微孔分布，直径约0.1μm～5μm。膜层由锐钛矿型、金红石型二氧化钛，结晶相羟基磷灰石及磷酸钙组成。微弧氧化试样的表面粗糙度明显高于未处理纯钛试样(P＜0.01)，表面接触角小于未处理纯钛试样(P＜0.01)。电化学实验表明微弧氧化处理前后试样的自腐蚀电位、自腐蚀电流密度分别为-0.358V，0.55μA／cm~2和-0.255V，0.80μA／cm~2。电化学阻抗谱证实拟合与实测结果一致。 结论：(1)利用微弧氧化技术在钛表面可形成多孔结构的氧化膜层。 (2)氧化膜层中含Ti、O、Ca、P四种元素，Ca、P原子比为1.63，接近羟基磷灰石的钙磷比例。 (3)微弧氧化陶瓷膜层含有金红石型、锐钛矿型二氧化钛和晶相羟基磷灰石。 (4)微弧氧化后表面粗糙度增加，接触角减小。 (5)钛经过微弧氧化处理后，在模拟体液中耐蚀性明显提高，钛基体表面微弧氧化膜的微观组织结构是提高其耐蚀性的重要原因。
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：R783.1
【图文】：

扫描电子显微镜和X射线能谱仪

截面观察样品的制备

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本文编号：2720191