純鈦植入體切削氧化膜形成及耐腐蝕性研究.pdf

1、鈦及鈦合金植入體表面的氧化膜對其耐腐蝕性具有關(guān)鍵作用。目前植入體主要通過先機械加工然后表面處理的方法以得到氧化鈦薄膜，這種工藝鏈長，生產(chǎn)設(shè)備復雜，效率低、成本高。本文提出一種在富氧氣氛下利用切削熱促進材料表面氧化達到表面改性的方法。
　　本文以口腔常用植入體純鈦TA2材料作為研究對象，首先計算了不同溫度下鈦發(fā)生氧化的吉布斯自由能，熱力學分析結(jié)果表明:常溫常壓下鈦即可與氧反應(yīng)生成氧化鈦，且溫度越高越有利于氧化反應(yīng)的進行。
　　

2、采用車削的方式在富氧氣氛下切削純鈦，用AES測量車削后試樣表面氧化膜厚度，然后觀察表面顏色變化，最后利用EDS對表面元素進分析。結(jié)果顯示:富氧氣氛下試樣表面氧化膜厚度比自然狀態(tài)下氧化膜厚度增加了約230nm;通過對試樣的顏色分析發(fā)現(xiàn)，在富氧氣氛下工件表面的顏色比自然狀態(tài)下的顏色種類多，氧化程度也更高;工件表面線掃描分析可以檢測到大量氧元素，表明通過切削方式能得到較理想的氧化鈦薄膜。
　　通過靜態(tài)浸泡腐蝕實驗的方法模擬體液環(huán)境中加工

3、試樣的腐蝕情況，主要的腐蝕類型是點蝕，其次是局部剝蝕。采用腐蝕損傷度評定表面的腐蝕損傷程度，每個試樣的腐蝕損傷度都隨著腐蝕周期的增長逐漸變大;富氧氣氛下切削試樣的腐蝕損傷度比自然狀態(tài)下試樣的腐蝕損傷度值小，耐腐蝕性更好。
　　最后通過電化學腐蝕試驗測定Tafel曲線及陽極線性極化曲線評定試樣的耐腐蝕性。隨著切削速度的提高，試樣的自腐蝕電位向右移動，表明試樣的耐腐蝕性增強;在相同速度下，富氧氣氛下試樣的自腐蝕電位比自然狀態(tài)下試樣的自