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题名宽带激光熔覆生物陶瓷梯度涂层及其生物活性
被引量：11
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作者
刘栋
刘其斌
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机构
贵州大学材料与冶金学院
贵州省材料结构与强度重点实验室
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2010年第4期741-745,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(50961003)
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文摘
为了消除激光熔覆过程中基材与生物陶瓷涂层之间的热应力,提高涂层与基材的结合强度,采用宽带激光熔覆技术,在Ti-6Al-4V合金表面制备含HA+β-TCP的生物陶瓷梯度涂层(HA为羟基磷灰石)。利用OM、SEM和XRD对涂层形貌、相组成进行了研究,并通过体外模拟体液浸泡实验考察了涂层的生物活性。结果表明:生物陶瓷梯度涂层分为基材、合金化层以及生物陶瓷层3个层次,且各梯度层的结合界面均为良好的化学冶金结合。稀土氧化物La2O3在激光熔覆生物陶瓷过程中具有诱导合成HA+β-TCP的作用,生物陶瓷涂层的生物活性与不同La2O3含量诱导合成HA+β-TCP的数量密切相关。当La2O3含量为0.6 wt.%时,合成HA+β-TCP的数量最多。当La2O3的添加量为0.6 wt.%时,涂层表面形成的类骨磷灰石数量最多;且经14天浸泡后的涂层明显比7天形成的类骨磷灰石数量多。
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关键词
宽带激光熔覆
生物陶瓷梯度涂层
稀土氧化物
生物活性
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Keywords
Wide-band laser cladding
Bioceramic gradient coating
Rare earth oxide
Bioactivity
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分类号
TG174
[金属学及工艺—金属表面处理]
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题名钛合金表面激光制备生物陶瓷梯度涂层研究
被引量：5
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作者
陈岁元
吕一格
刘腊梅
尹桂莉
梁京
刘常升
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机构
东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室
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出处
《应用激光》
CSCD
北大核心
2014年第6期487-493,共7页
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基金
教育部基本科研业务费重大创新资助项目(项目编号:N130810002)
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文摘
利用激光熔覆制备技术,通过涂层成分设计与梯度制备方法,在Ti-6Al-4V钛合金基体上制备界面冶金结合的生物陶瓷梯度涂层。主要利用金相显微、扫描电镜、硬度计和X-射线衍射等分析手段,对制备梯度涂层的熔覆工艺、组织结构、相组成及其形成机理进行了研究。实验结果表明:梯度涂层的成分组成分别为第一层Ti粉80%、CaCO3和CaHPO4为19%、Y2O3为1%;第二层Ti粉40%、CaCO3和CaHPO4为59%、Y2O3为1%;第三层Ti粉为0%、CaCO3和CaHPO4为99%、Y2O3为1%。在优化激光制备工艺参数条件下,成功在钛合金表面制备出了界面冶金结合、无裂纹缺陷的类生物骨组织结构的梯度涂层。涂层中的主要生物陶瓷相是CaTiO3、CaP及Ca3(PO4)2相。由于采用了钛成分含量的梯度变换设计,避免了基体和涂层及层与层之间材料因热膨胀系数、弹性模量差异过大而造成结合界面的孔洞、裂纹现象,同时保证了钛合金基体与生物骨涂层之间形成了牢固的冶金结合。
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关键词
钛合金
生物陶瓷梯度涂层
激光熔覆
陶瓷相
冶金结合
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Keywords
titanium alloy
biological ceramic gradient coating
laser cladding
ceramic phase
metallurgical bonding
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分类号
TB334
[一般工业技术—材料科学与工程]
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