摘要
为了提高骨科植入材料Ti-6Al-4V合金的摩擦磨损性能,采用双阴极等离子溅射沉积技术在Ti-6Al-4V合金表面制备了TaC和TaC/Ag两种纳米晶涂层,并通过不同测试方法对这两种涂层的微观组织和力学性能进行了表征分析。采用X射线衍射(XRD)分析涂层的物相组成;采用扫描电子显微镜(SEM)分析涂层横截面的微观组织形貌;采用显微压痕仪、纳米压入仪、划痕仪和摩擦磨损试验机,综合分析涂层的断裂韧性、硬度、弹性模量、结合力和耐磨性等力学性能。结果表明:TaC纳米晶涂层为单一致密结构,而TaC/Ag纳米晶涂层是由外层多孔层和内层致密层串联构成,涂层厚度均为~15 μm。TaC和TaC/Ag纳米晶涂层的硬度分别为24.66±0.6 GPa和15.71±1.1 GPa,弹性模量分别为257.21±3.2 GPa和229.94±3.4 GPa,有效改善了Ti-6Al-4V合金的力学性能。此外,两种纳米晶涂层的磨损率相对于Ti-6Al-4V合金均下降了一个数量级。
