Porózus titán bevonat elkészítési módja

Porózus titán bevonat elkészítési módja

A porózus titánhab és ötvözetei egyesítik a titánötvözet és a porózus anyag tulajdonságait, ami csökkentheti az anyag súlyát anélkül, hogy gyengítené annak szilárdságát, miközben megőrzi a magas szívósságot és korrózióállóságot.

Nyilvánvaló, hogy a titánhab és ötvözetei fontos alkalmazási értékkel bírnak bizonyos speciális területeken, különösen az orvosbiológiai iparban. Mivel a porózus titán nagy biológiai kompatibilitással és kiváló mechanikai tulajdonságokkal is rendelkezik, előnyei nagyon nyilvánvalóak. Az általános porózus titán anyaggal összehasonlítva a titán anyag, amely csak a felületén porózus, nagyobb mechanikai szilárdsággal rendelkezik, és nagyobb fiziológiai terhelésnek is ellenáll, így szélesebb körben mutatkozik meg. alkalmazási kilátások az orvosi területen.

A közelmúltban a Kínai Fegyvertudományi Akadémia munkája bebizonyította, hogy a hideg permetezési technológia és a vákuumdesztilláció tökéletes kombinációjával tiszta titán bevonat készíthető, áthatoló porózus szerkezettel.

A módszer szerint Ti-Mg kompozit bevonatot készítenek hideg szórásos technológiával, a porózus titán bevonat elkészítését pedig a bevonatban lévő magnézium vákuumdesztillációjával valósítják meg. Házi készítésű Ti-port és Mg-port használtak, amelyeket fizikailag kevertek össze 80:20 tömegarány, mint a bevonat permetezőpora. A permetezéshez kiválasztott aljzat TC4 minőségű titánötvözet (0).{{1{{12} }}}02% H, 0,07% O, 0,02% N, 0,02% C, 0,04% Fe, 6,2% Al, 4,1% V, TiBal).Ti-Mg kompozit bevonat nagy sebességű és nagynyomású hideg permetező berendezéssel készül. A munkagáz N2, az üzemi nyomás 3,0 MPa, a gázfűtés hőmérséklete 300 fok, a permetezési távolság 25 mm. Ezután egy vákuumszinterező kemencét használnak a permetezett Ti-Mg kompozit bevonat vákuumdesztillálására. kamranyomás 2,0-2,3 MPa, desztillációs hőmérséklet 1100 fok, desztillációs idő 2 óra.

A teszt azt mutatta, hogy a kapott bevonat és az aljzat közötti kötési határfelület viszonylag szoros, a bevonat sűrűsége nagyobb, átlagos vastagsága körülbelül 250 µm, és a két komponens eloszlása ​​a bevonatban viszonylag egyenletes. A mérés után a bevonat és a szubsztrát kötési szilárdsága elérte a 60 MPa értéket, a bevonat porozitása 1 százalék alatti volt. A felület összetétel-elemzését energiaspektrum-analizátorral végeztük. Az eredmények azt mutatták, hogy a bevonatban lévő titánrészecskék nem rendelkeznek nyilvánvaló oxigéntartalommal, ami azt jelzi, hogy a hidegpermetezési technológia jól elkerülte a titánpor túlzott oxidációját, ami elősegítette a permetezett por eredeti kémiai összetételének megőrzését; A bevonatban lévő magnéziumrészecskékben azonban több szennyeződést találtak, ami főként a fémmagnézium magas aktivitásának és a légkör természetes oxidációjának volt köszönhető.Ahhoz, hogy a bevonat porózus legyen, a permetezett bevonatban lévő magnéziumkomponenst eltávolítjuk, így a permetezett bevonatot vákuumdesztilláljuk. A vákuumdesztillációt követően a bevonat mikroszerkezetében jelentős átmenő lyukszerkezet van, a bevonat porozitása eléri az 50 százalékot, a pórusméret eloszlása ​​30-100 µm. Az eredmények A bevonat felületén végzett energiaspektrum analízis azt mutatja, hogy a bevonat vákuumdesztillációs kezelése után csak a titán komponens létezik, és a magnéziumkomponens teljesen desztillált.