Cu-Zn-Al SMA和TAMZ在模擬體液中的耐蝕性及犧牲陽極法制備HAP涂層.pdf

1、本文研究了Cu-Zn-AlSMA和TAMZ鈦合金生物材料在模擬體液中的耐蝕行為，并采用犧牲陽極法在TAMZ合金表面制備生物活性羥基磷灰石(hydroxyapatite，HAP)涂層，得出如下的結(jié)論： (1)pH7.2的模擬宮腔液中，紫銅和Cu-Zn-AlSMA的腐蝕速率分別為66.42、7.21ug/d，在模擬宮腔液中紫銅和Cu-Zn-AlSMA電化學(xué)反應(yīng)主要受陰極氧的去極化控制。 (2)Cu-Zn-AlSMA在模擬宮腔

2、液中發(fā)生小孔腐蝕，其在pH7.2的模擬宮腔液中的臨界孔蝕電位為1.70V(SCE)。小孔形貌有兩種，分別為龜貝狀和不規(guī)則潰瘍狀。Cu-Zn-AlSMA在模擬宮腔液中蝕孔發(fā)展的動力學(xué)方程為：i0=465.68t-0.5+1.5。 (3)在分析生理鹽水中Cu-Zn-AlSMA腐蝕形貌的基礎(chǔ)上，提出了Cu-Zn-AlSMA在模擬體液中的腐蝕模型。腐蝕產(chǎn)物最外層為堿式鋁鹽和鋅鹽，其次為由溶入溶液中的銅離子發(fā)生陰極沉積反應(yīng)而形成的由銅組成

3、的沉積銅層。脫成分(鋅和鋁選擇性溶解)腐蝕層為腐蝕最里層，由銅和少量的鋅和鋁組成。 (4)化學(xué)鍍鎳磷表面改性及BTA鈍化法可在金屬基體表面形成性能穩(wěn)定的阻礙膜層，顯著提高Cu-Zn-AlSMA在模擬體液中的耐蝕性能。化學(xué)鍍鎳磷表面改性在Cu-Zn-AlSMA基體表面形成非晶態(tài)鍍層，BTA法鈍化方法在Cu-Zn-AlSMA表面形成了Cu(Ⅰ)-BTA和Cu(Ⅱ)-BTA的絡(luò)合物的表面膜。 (5)腐蝕電位測試和極化曲線測試。

4、結(jié)果表明，在模擬體液中，TAMZ合金具有最優(yōu)的熱力學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性。這是由于在TAMZ合金屬β相結(jié)構(gòu)，具有最佳的熱力學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性。 (6)通過犧牲陽極—水熱處理法可成功的在TAMZ合金表面制備HAP涂層。該法具有操作簡便、經(jīng)濟和重復(fù)性好等優(yōu)點，有望在HAP涂層的制備工藝中獲得實際應(yīng)用。 (7)雙室犧牲陽極法制備HAP涂層。首先在金屬基體上沉積一層CaHPO4·2H2O，通過水熱處理后轉(zhuǎn)化為HAP。單室犧牲