TC4氧化陶瓷層物相變化對膜層生物活性的影響.pdf

1、為了探究TC4微弧氧化后，氧化膜中物相相對含量的改變引發(fā)膜層生物活性怎樣的變化趨勢，因而采用兩種實驗方案進行探究。第一種方案選用磷酸鹽體系的電解液,配方為Na2HPO4-KOH，微弧氧化后陶瓷膜中主晶相為銳鈦礦，后對微弧氧化后試樣在650℃~750℃范圍內，每5℃為一個區(qū)間進行退火熱處理，使亞穩(wěn)態(tài)的銳鈦礦向金紅石轉化。另一種方案，選用不同體系的電解液，改變微弧氧化實驗參數及添加劑濃度，原理為間接改變微弧氧化放電反應釋放能量的強弱，調節(jié)電

2、能與內能間能量轉換程度，使銳鈦礦向金紅石相不同程度的轉化。
　　第一種方案，試樣經過不同溫度區(qū)間熱處理后，陶瓷膜表面晶相組成及相對含量發(fā)生變化，通過XRD圖譜分析可知，在650℃~690℃熱處理時，銳鈦礦向金紅石的轉化處于初始階段，金紅石相相對含量較少，在720℃~740℃熱處理時，銳鈦礦向金紅石的轉化處于關鍵階段，此時轉變速率加快，金紅石含量快速增多，在750℃熱處理時，金紅石成為主要晶相。
　　第二種方案，通過選用不同體

3、系的電解液，采用單因素法改變微弧氧化電參數及氧化時間，添加劑濃度進行微弧氧化實驗，通過XRD分析，改變這些參數后，使氧化膜表面銳鈦礦，金紅石相相對含量產生動態(tài)的改變過程，從而使氧化陶瓷膜表面兩種晶相所占比重呈現不同分布態(tài)勢，其中磷酸鹽電解液體系下，改變添加劑濃度進行實驗時，物相相對含量轉變程度有限，銳鈦礦相仍為含量占優(yōu)晶相；硅酸鹽電解液體系下，改變脈沖占空比，隨著占空比的增加，兩相相對含量愈發(fā)接近；在磷酸鹽體系下，改變氧化時間，及硅酸鹽

4、體系下改變正向峰值電壓，隨著參數的上升，銳鈦礦向金紅石的轉變程度加強，金紅石所占比重快速上升，成為主晶相。
　　不同實驗條件下試樣經過堿化，模擬體液培養(yǎng)后，分析羥基磷灰石的生長情況。第一種實驗方案下，隨著熱處理溫度的升高，膜層生物活性質量呈現下降的趨勢，650℃熱處理后試樣經模擬體液培養(yǎng)后生物活性良好，熱處理溫度690℃以上時，試樣經培養(yǎng)后膜層生物活性質量下降明顯。第二種實驗方案下試樣經模擬體液培養(yǎng)后，得出隨著各自實驗參數的上升，