钛合金表面沉积AlTiN涂层的生物摩擦磨损特性研究

采用高度离子化脉冲工艺(H.I.P)在医用钛合金Ti6Al4V表面制备AlTiN涂层;在摩擦磨损试验机上测试了涂层在37℃的模拟人体生理血清液润滑条件下的摩擦磨损性能,并与之和未经涂层的Ti6Al4V合金作比较,、结果表明,相同条件下,经沉积AlTiN涂层的试样磨损量仅为基材的1.2%,摩擦系数仅0.007,表现出良好的抗磨损特性;并用SEM、EDS、XRD等,对涂层的生物摩擦磨损性能进行了分析。

Ti6Al4V-AlTiN涂层材料在模拟生理环境中的耐蚀性能

目的:通过电化学腐蚀实验和浸泡实验对AlTiN涂层进行耐蚀性能检测,评价其作为一种新型生物材料的可行性。方法:实验于2006-06/08在贵州省材料结构与强度重点实验室完成。AlTiN涂层的制备:采用高度离子化脉冲工艺(H.I.P)在医用Ti6Al4V合金表面沉积AlTiN涂层。实验评估:①运用电化学腐蚀方法对Ti6Al4V-AlTiN涂层材料在模拟人体生理环境中的耐蚀性与Ti6Al4V合金进行对比,光学显微镜下观察Ti6Al4V-AlTiN涂层材料的表面形貌。②借助等离子发射光谱仪检测化学浸泡实验后的溶液中Al,V离子含量,EPMA-1600电子探针观察Ti6Al4V-AlTiN涂层材料的表面形貌。结果:①电化学腐蚀实验:Ti6Al4V-AlTiN涂层材料电流密度在-0.4～0.25A/m2基本处于钝化状态,Ti6Al4V合金在电位为0.5V时电流密度陡然增加,其氧化膜被击穿。光学显微镜观察Ti6Al4V合金表面凹凸不平,有不均匀氧化膜存在;Ti6Al4V-AlTiN涂层材料表面较为均匀,表现出更好的耐蚀性。②化学浸泡实验:Ti6Al4V-AlTiN涂层材料有效地阻止了Al,V离子的释放。化学浸泡7d后EPMA-1600电子探针观察Ti6Al4V-AlTiN涂层材料表面有Ca/P层沉积。结论:Ti6Al4V-AlTiN涂层材料具有一定生物陶瓷材料的耐蚀性能,有可能成为一种新型生物材料。