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Nd2O3含量对宽带激光熔覆生物活性稀土梯度涂层性能的影响
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:TG174[金属学及工艺—金属表面处理;金属学及工艺—金属学] TG156.99[金属学及工艺—热处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳550003, [2]贵州省材料结构与强度重点实验室,贵州贵阳550003, [3]四川大学生物材料工程研究中心,四川成都610064
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(50961003)、贵州大学研究生创新基金(省研理工2010001)和贵州省科技创新人才团队建设项目[科合人才团队(2010)4004]资助课题.
中文摘要:

为了减少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,设计了一种稀土活性生物梯度陶瓷涂层,采用宽带激光熔覆技术,在TC4合金上制备了含HA+β-TCP稀土活性梯度生物陶瓷复合涂层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、模拟体液(SBF)以及电化学分析仪等手段对涂层组织结构、生物活性及耐腐蚀性进行了研究。结果表明,生物活性稀土梯度涂层分为基材、合金化层以及生物陶瓷层3个层次,且各梯度层之间均为良好的化学冶金结合;稀土氧化物Nd2O3在宽带激光熔覆生物陶瓷的过程中具有催化合成HA+β—TCP的作用,且当Nd2O3质量分数为0.6%时,催化合成HA+β-TCP的量最多;当Nd2O3质量分数为0.4%~0.6%时,涂层的耐腐蚀性最好且涂层表面沉积的磷灰石相的量最多,具有最佳的生物活性。

英文摘要:

To decrease the thermal stress during laser cladding, a rare earth active and raise the bonding strength between bioceramic gradient coating is designed substrate and bioceramic coating The rare earth active gradient bioceramic coating with HA and β-TCP on TC4 allloy is prepared by using wide-band laser cladding technique. The microstructure, bioactivity and corrosion resistance of bioceramic coating are analyzed by scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD), simulated body fluid (SBF), and electrochemical analyzer. The experimental results show that the bioactive rare earth gradient coating which has excellent chemical metallurgy bonding at the interface consists of substrate, alloying layer and bioceramic coating. Nd2 O3 plays an important role in synthesizing HA and β-TCP during wide-band laser cladding. When the mass fraction of Nd2O3 is up to 0.6%, the amount of HA+ ~-TCP catalyzed during wide-band laser cladding becomes the largest. When the mass fraction of Nd203 is 0. 4% - 0. 6%, the corrosion resistance of bioceramic coating is the best one, and the amount of HA deposited on coating becomes the biggest, showing the best bioactivity.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849