鋅離子摻雜及電解液濃度變化對電化學(xué)沉積鈣磷鹽涂層的影響.pdf

1、本文實驗利用電化學(xué)沉積方法在鈦金屬表面制備不同磷酸鈣鹽涂層,并系統(tǒng)研究了Zn離子摻雜,電解液濃度等對沉積產(chǎn)物的微觀形貌、物相成分、結(jié)晶度等方面的影響。全文主要內(nèi)容分為三個部分:
　　 1)以Ca(NO3)2和NH4H2PO4為電解主鹽,在電解液中加入Zn(NO3)2,成功制備得到了鋅摻雜羥基磷灰石(HAP)涂層。通過控制加入的.Zn元素的含量,研究分析了Zn對于羥基磷灰石涂層結(jié)晶度、微觀形貌、物相成分及涂層與鈦基體之間結(jié)合力的影

2、響。實驗得出:隨著電解液中Zn含量的增加,沉積得到的HAP晶體的結(jié)晶度逐漸降低,晶體平均尺寸逐漸減小。當(dāng)Zn含量達到25mol％(Zn/(Zn+Ca))時,沉積不再得到Zn-HAP晶體。同時隨著Zn含量的增加,涂層規(guī)則六邊形微觀形貌特征逐漸消失,涂層與鈦基體之間的結(jié)合力逐漸增大。
　　 2)通過改變電解液主鹽Ca(NO3)2和NHaH2PO4的濃度,研究了電解液濃度對于電化學(xué)沉積磷酸鈣鹽涂層產(chǎn)物的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨著電解液濃度的

3、逐漸升高,涂層產(chǎn)物的物相由HAP逐漸向磷酸八鈣(OCP)轉(zhuǎn)變,同時微觀形貌上觀察到了從納米級規(guī)則六邊形棒狀HAP晶體逐漸轉(zhuǎn)變成微米級帶狀OCP晶體的過程。此外,本文還從熱力學(xué)角度上分析了濃度變化導(dǎo)致的這種轉(zhuǎn)變的內(nèi)在原因。
　　 3)通過控制不同電解液濃度沉積過程的沉積時間,從微觀形貌上去初步揭示了電化學(xué)沉積法制備HAP及OCP的形成機理。文中提出:低電解液濃度(c(Ca2+)=1.2×10-3mol/L)下沉積初期得到的是薄片狀