純鈦植入體切削氧化膜形成及耐腐蝕性研究.pdf

1、鈦及鈦合金植入體表面的氧化膜對(duì)其耐腐蝕性具有關(guān)鍵作用。目前植入體主要通過(guò)先機(jī)械加工然后表面處理的方法以得到氧化鈦薄膜，這種工藝鏈長(zhǎng)，生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜，效率低、成本高。本文提出一種在富氧氣氛下利用切削熱促進(jìn)材料表面氧化達(dá)到表面改性的方法。
　　本文以口腔常用植入體純鈦TA2材料作為研究對(duì)象，首先計(jì)算了不同溫度下鈦發(fā)生氧化的吉布斯自由能，熱力學(xué)分析結(jié)果表明:常溫常壓下鈦即可與氧反應(yīng)生成氧化鈦，且溫度越高越有利于氧化反應(yīng)的進(jìn)行。
　　

2、采用車削的方式在富氧氣氛下切削純鈦，用AES測(cè)量車削后試樣表面氧化膜厚度，然后觀察表面顏色變化，最后利用EDS對(duì)表面元素進(jìn)分析。結(jié)果顯示:富氧氣氛下試樣表面氧化膜厚度比自然狀態(tài)下氧化膜厚度增加了約230nm;通過(guò)對(duì)試樣的顏色分析發(fā)現(xiàn)，在富氧氣氛下工件表面的顏色比自然狀態(tài)下的顏色種類多，氧化程度也更高;工件表面線掃描分析可以檢測(cè)到大量氧元素，表明通過(guò)切削方式能得到較理想的氧化鈦薄膜。
　　通過(guò)靜態(tài)浸泡腐蝕實(shí)驗(yàn)的方法模擬體液環(huán)境中加工

3、試樣的腐蝕情況，主要的腐蝕類型是點(diǎn)蝕，其次是局部剝蝕。采用腐蝕損傷度評(píng)定表面的腐蝕損傷程度，每個(gè)試樣的腐蝕損傷度都隨著腐蝕周期的增長(zhǎng)逐漸變大;富氧氣氛下切削試樣的腐蝕損傷度比自然狀態(tài)下試樣的腐蝕損傷度值小，耐腐蝕性更好。
　　最后通過(guò)電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)測(cè)定Tafel曲線及陽(yáng)極線性極化曲線評(píng)定試樣的耐腐蝕性。隨著切削速度的提高，試樣的自腐蝕電位向右移動(dòng)，表明試樣的耐腐蝕性增強(qiáng);在相同速度下，富氧氣氛下試樣的自腐蝕電位比自然狀態(tài)下試樣的自