鈦牙冠表面原位生成陶瓷膜的研究.pdf

1、為將微弧氧化陶瓷膜應(yīng)用于后牙烤瓷替代修復(fù)，在純鈦TA2表面原位生成性能優(yōu)良的陶瓷層。分別在H3PO4-K2ZrF6和H3PO4-K2ZrF6-MgO電解液體系中進(jìn)行微弧氧化(MAO)，對(duì)所獲得的陶瓷進(jìn)行SEM、XRD等微觀結(jié)構(gòu)分析，并通過摩擦磨損試驗(yàn)探討膜層表面結(jié)構(gòu)對(duì)摩擦學(xué)行為的影響；通過剪切測(cè)試研究金-瓷結(jié)合強(qiáng)度與工藝參數(shù)的變化關(guān)系，從而制定最佳膜層與基體結(jié)合性能的工藝參數(shù)。通過電化學(xué)工作站測(cè)試微弧氧化膜在生理鹽水中的開路電位、極化曲

2、線、交流阻抗值，并對(duì)膜層的耐腐蝕機(jī)制進(jìn)行研究。利用XRD、SEM對(duì)膜層相組成以及表面形貌進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明，微弧氧化膜層中的相組成及微觀結(jié)構(gòu)隨工藝參數(shù)的改變呈現(xiàn)出規(guī)律性的變化。H3PO4-K2ZrF6反應(yīng)體系中膜層主要以ZrTiO4與ZrP2O5相存在，并含有少量銳鈦礦型TiO2與斜鋯石ZrO2相，銳鈦礦型TiO2與斜鋯石ZrO2相的存在提高了膜層的力學(xué)性能。在原有體系中添加MgO粉末后膜層相組成和表面形貌發(fā)生了很大改變。微弧氧化過

3、程中，工藝參數(shù)的改變使所形成膜層表面形貌及膜層致密度發(fā)生變化，從而使摩擦系數(shù)及耐磨損性能發(fā)生相應(yīng)的變化，微弧氧化膜層耐磨損性能與鈦基體相比有很大提高，電解液中K2ZrF6濃度為2g/L、微弧氧化20分鐘、脈沖頻率為200Hz時(shí)膜層的摩擦系數(shù)及磨損量較低。MgO粉末的加入使其膜層的摩擦系數(shù)明顯降低。通過剪切測(cè)試來測(cè)定膜層與基體的結(jié)合性能，微弧氧化膜層與基體結(jié)合緊密，測(cè)試過程剪切破壞多發(fā)生在疏松層與致密層交界處。電解液中K2ZrF6濃度為2

4、g/L、脈沖頻率60Hz、反應(yīng)20分鐘時(shí)膜層與基體剪切強(qiáng)度達(dá)到30MPa。K2ZrF6濃度對(duì)膜基結(jié)合性能影響顯著，膜層與基體結(jié)合力隨K2ZrF6濃度的上升而急劇下降。通過電化學(xué)工作站監(jiān)控微弧氧化膜層的腐蝕過程，發(fā)現(xiàn)微弧氧化膜層在腐蝕介質(zhì)中的自腐蝕電位、腐蝕電流、交流阻抗值與膜層表面粗糙度、阻擋層厚度、膜層致密度等條件密切相關(guān)。膜層耐腐蝕性能較鈦基體有所改善?？紤]不同工藝參數(shù)條件下膜層的摩擦學(xué)行為、膜層與基體結(jié)合強(qiáng)度、腐蝕過程，并評(píng)價(jià)微弧