醫(yī)用鈦合金表面陽(yáng)極氧化膜的制備工藝及性能研究.pdf

1、本文運(yùn)用恒壓陽(yáng)極氧化法在Ti6Al4V(TC4)合金表面制備了彩色陽(yáng)極氧化膜，并討論了各種工藝參數(shù)對(duì)氧化膜色彩均勻性以及膜層性能的影響。采用環(huán)境掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線光電子能譜(XPS)等儀器測(cè)試了表面處理后，試樣表面形貌、成分和結(jié)構(gòu)。同時(shí)分析了表面預(yù)處理及封孔后處理工藝對(duì)氧化膜質(zhì)量的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：TC4合金在堿性、酸性及中性電解液中均能均勻著色。電解液對(duì)氧化膜的溶解能力適中，有利于形成較厚且致密的氧化膜。而電

2、解液濃度、溫度高將加速氧化膜的生長(zhǎng)，但電解液濃度過(guò)高，容易產(chǎn)生燒蝕的膜層缺陷，而溫度過(guò)高也將導(dǎo)致膜層疏松多孔。氧化膜的生長(zhǎng)速度隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減慢，最終與膜層溶解速度達(dá)到平衡。根據(jù)各因素對(duì)氧化膜耐蝕性能的影響，確定的最佳處理工藝參數(shù)為0.1mol/LH3PO4電解液，溫度為20℃左右，氧化處理時(shí)間為5min。 XPS研究表明，鈦合金陽(yáng)極氧化膜表面為單一的TiO2，并以晶態(tài)和非晶態(tài)的形式存在于氧化膜中。隨著氧化膜深度的增加，

3、內(nèi)部氧化越來(lái)越不充分，TiO2的含量減少，并逐漸出現(xiàn)Ti2O3、TiO。并且陽(yáng)極氧化處理明顯增厚了表面氧化膜。 利用色度學(xué)以及計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，編寫(xiě)了顏色RGB數(shù)值識(shí)別器，對(duì)著色產(chǎn)品色彩進(jìn)行數(shù)據(jù)化判別，得到顏色數(shù)值信息，進(jìn)行色差分析。結(jié)果表明計(jì)算機(jī)對(duì)陽(yáng)極氧化著色試樣的色彩進(jìn)行識(shí)別分析不僅操作簡(jiǎn)便、快捷、結(jié)果準(zhǔn)確可靠；而且成本低廉，對(duì)測(cè)試樣品本身的尺寸、平整度、表面質(zhì)量等也幾乎不作要求，可以用于表面質(zhì)量不高的一般工業(yè)產(chǎn)品的顏色測(cè)