鎂合金微弧氧化生物醫(yī)用陶瓷層的結構與性能研究.pdf

1、本文采用微弧氧化處理的方法成功地在AZ31Mg合金表面制備了含Ca、P的陶瓷層。通過X射線光電子能譜(XPS)、原子力顯微鏡(AFM)觀察、摩擦磨損試驗和電化學試驗,系統(tǒng)研究了微弧氧化陶瓷層的成分結構、表面特征、摩擦學性能和抗腐蝕性能。X射線光電子能譜分析證明,經微弧氧化處理后,Mg合金表面生成了含Ca、P的陶瓷層。電解液濃度及處理電壓均對鎂合金微弧氧化陶瓷層表面的Ca、P含量有不同程度的影響。隨著處理電壓的增加,Ca/P呈現(xiàn)先增加后減

2、小的趨勢,當處理電壓為450V時,鎂合金微弧氧化陶瓷層表面的Ca/P達到最大值。隨著電解液濃度的增加,微弧氧化陶瓷層表面的Ca/P增大。XPS擬合分析認為微弧氧化陶瓷層表面生成的化合物由MgO、CaHPO4、Ca3(PO4)2和Ca2P2O7等組成。原子力顯微鏡研究發(fā)現(xiàn),微弧氧化處理增大了Mg合金表面的粗糙度,在相同電解液濃度下不同處理電壓的微弧氧化樣品的表面粗糙度,隨著處理電壓的增大呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢,處理電壓為450V時的微弧氧

3、化樣品的表面粗糙度最小。摩擦磨損試驗結果表明,微弧氧化處理增大了Mg合金表面的摩擦系數(shù),在相同電解液濃度下,不同處理電壓的微弧氧化樣品的表面的摩擦系數(shù)隨著處理電壓的增大呈先減小后增大的趨勢,處理電壓為450V時的微弧氧化樣品的摩擦系數(shù)最小。電化學測試試驗證實,微弧氧化處理提高了Mg合金的耐腐蝕性能。電解液濃度及處理電壓對微弧氧化陶瓷層的耐腐蝕性能有著不同程度的影響。在相同電解液濃度下不同處理電壓的微弧氧化樣品的腐蝕電位,隨著處理電壓的升