宽带激光熔覆梯度生物陶瓷复合涂层及其生物相容性

被引量 : 26次 | 上传用户:suny112233
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了消除激光熔覆过程中基材与生物陶瓷涂层之间的热应力,提高涂层与基材的结合强度,设计了一种梯度涂层,采用宽带激光熔覆技术在Ti-6Al-4V合金表面成功地制备了梯度生物陶瓷复合涂层,并在以下几个方面开展了研究工作。以热力学和动力学的研究结果为指导,通过宽带激光熔覆工艺参数对生物陶瓷复合涂层组织形貌及烧结性影响的研究,确定最佳工艺参数为:宽带激光输出功率P=2. 5kW,扫描速度V=150mm/min,光斑尺寸D=16 mm×2mm;通过对瞬态温度场的数值模拟,给出了温度场的分布。结果表明,即使在熔覆的最后阶段即t=11. 6s时,熔池的最高温度(1919℃)也低于含HA生物陶瓷涂复合涂层理论计算的热力学温度(1927℃)。从而验证了最佳工艺参数下可以获得含HA的生物陶瓷复合涂层。研究发现,Y2O3含量影响着生物陶瓷复合涂层中HA及β-TCP的形成,随着Y2O3的增加,复合涂层中HA+β-TCP的含量逐渐增加,当Y2O3含量处于0. 4-0. 6wt.%范围时,复合涂层中HA+β-TCP的含量最大,当Y2O3含量为0. 8wt.%时,其合成HA+β-TCP的数量反而下降。并对Y2O3含量对催化合成活性钙磷基磷灰石相数量进行了讨论。运用XRD、SEM、EDS、EPA现代微观分析技术,系统地研究了梯度生物陶瓷涂层的组织结构,结果表明,涂层分为基材、合金化层以及生物陶瓷层三个层次,各层的结合界面处无裂纹,且界面呈犬牙交错的组织结构。合金层中基底组织为Ti(Al,P,Fe,V),白色的共晶组织为Fe2Ti4O+AlV3,白色颗粒状组织为Al3V0. 333Ti0. 666。生物陶瓷涂层中基底组织为CaO+CaTiO3+HA,灰色颗粒相为α-TCP和β-TCP,白色颗粒相为TiO。生物陶瓷涂层表面形成的类珊瑚礁和短杆堆积结构,将会增加生物陶瓷涂层与骨组织的生物活性。力学性能研究结果表明,宽带激光熔覆的梯度生物陶瓷复合涂层与钛合金基体的结合强度在38. 8 MPa以上。Y2O3含量为0. 6wt.%时,生物陶瓷层和合金化层的显微硬度值均达到最大,分别为1062HV0. 1和1405HV0. 4。生物陶瓷复合涂层试样平均拉伸强度为767. 83MPa,平均弯曲强度值为1671. 65 MPa,涂层弹性模量平均值为13. 98GPa,与人体致密骨的弹性模量相当接近。添加Y2O3的梯度生物陶瓷涂层的断裂韧性值在3. 89-6. 46 MPa·m1/2之间,表明具有良好的强韧
其他文献
【正】 “毕利假期结束后回到部队,接到命令要漂洋过海。在卢森堡作战的一个步兵团的指挥连需要他。这个团的牧师助理于执行任务时丧了命。就那么回事。” “那天晚上平安无
目前,院团改制的阶段性任务已初步完成,但大部分转制院团处于"底子薄、包袱重、经费自给率低、赢利能力弱"的状态,问题主要在于观念难以转变、缺乏竞争和创新意识、戏剧的评
城市化是人口城镇集聚和城市范围不断扩大、乡村变为城镇的过程。海口市城市化进程与其他省会城市相比相对滞后,同时,又体现为超前于当前的经济发展水平,综合表现为城市化“弱质
税收筹划作为一种节税行为应当符合相关的法律规定。但在税收筹划的实务中,借税收筹划之名,行偷逃税之实也大有人在。于是,纳税人与税务机关之间就形成了一种博弈关系。文章
本次调查从近500家安全企业中筛选出150家候选企业,通过公开资料收集、调查表填写、电话会议及当面沟通等形式获得基础资料。再由专业调查人员结合技术专家及行业资深人员组
通过试验筛选出合成有机硅树脂的配方,以甲基和苯基氯硅烷为单体,采用水解缩聚的方法合成有机硅树脂,并对影响有机硅树脂合成的有关因素进行了研究。结果表明,控制R/Si为1.29
目的了解北京市大兴区农村中小学生生长发育和营养状况,为制订学校卫生保健计划和卫生标准提供依据。方法采用分层整群抽样方法,抽取北京市大兴区农村小学、初中和高中各1所,进
为探究兰科植物的花香基因,拓展兰科植物在花香分子育种方面思路。以萼脊兰花瓣为实验材料,按照NCBI上登录的兰科植物的HMGR基因序列设计引物,采用RT-PCR和RACE技术成功克隆
黄连阿胶汤新用关绍良黄连阿胶汤出自《伤寒论》,由黄连、黄芩、白芍、阿胶、鸡子黄等5味药组成。具有滋阴清热的作用。笔者常用此方加减,治疗多种疾病所引起的出血,每收良效。1肺
建立绿色税收体系是实现可持续发展、构建和谐社会的重要举措。本文较为全面地介绍了发达国家绿色税收的特点及相关税种,并就建立我国绿色税收体系提出了若干建议。