Poorse titaankatte valmistamismeetod

Poorse titaankatte valmistamismeetod

Poorne titaanvaht ja selle sulamid ühendavad titaanisulami ja poorse materjali omadused, mis võivad vähendada materjali kaalu ilma selle tugevust nõrgendamata, säilitades samal ajal kõrge sitkuse ja korrosioonikindluse.

On arusaadav, et titaanvahul ja selle sulamitel on oluline kasutusväärtus mõnes erivaldkonnas, eriti biomeditsiinitööstuses. Kuna poorsel titaanil on nii kõrge biosobivus kui ka suurepärased mehaanilised omadused, on selle eelised väga ilmsed. Võrreldes üldise poorse titaanmaterjaliga on titaanmaterjalil, mis on ainult pinnalt poorne, suurem mehaaniline tugevus ja see talub suuremat füsioloogilist koormust, seega on see laiem. rakendusväljavaated meditsiinivaldkonnas.

Hiljuti on Hiina Relvateaduste Akadeemia töö tõestanud, et külmpihustustehnoloogia ja vaakumdestilleerimise täiuslik kombinatsioon võimaldab valmistada läbitungiva poorse struktuuriga puhta titaankatte.

Meetodiks on Ti-Mg komposiitkatte valmistamine külmpihustustehnoloogia abil ja poorse titaankatte valmistamine teostatakse kattekihis oleva Mg vaakumdestilleerimisel. Nad kasutasid omatehtud Ti pulbrit ja Mg pulbrit, mis segati füüsiliselt katte pihustuspulbrina massisuhe 80:20. Pihustamiseks valitud substraat on TC4 klassi titaanisulam (0.{{1{{12} }}}02 protsenti H, 0,07 protsenti O, 0,02 protsenti N, 0,02 protsenti C, 0,04 protsenti Fe, 6,2 protsenti Al, 4,1 protsenti V, TiBal).Ti-Mg komposiitkate valmistatakse kiir- ja kõrgsurvekülmpihustusseadmetega. Töögaas on N2, töörõhk 3,0 MPa, gaasikütte temperatuur on 300 kraadi ja pihustuskaugus 25 mm. Seejärel kasutatakse pihustatud Ti-Mg komposiitkatte vaakumdestilleerimiseks vaakumpaagutusahju. kambri rõhk 2,0–2,3 MPa, destilleerimistemperatuur 1100 kraadi ja destilleerimisaeg 2 tundi.

Katse näitas, et saadud katte ja aluspinna vaheline sidumisliides on suhteliselt tihe, katte tihedus on suurem, keskmine paksus on umbes 250 µm ja kahe komponendi jaotus kattekihis on suhteliselt ühtlane. Pärast mõõtmist katte ja aluspinna sidumistugevus ulatus 60 MPa-ni ja katte poorsus oli alla 1 protsendi. Pinna koostise analüüs viidi läbi energiaspektri analüsaatoriga. Tulemused näitasid, et kattekihis olevad titaaniosakesed ei omanud ilmset hapnikusisaldust, mis näitab, et külmpihustustehnoloogia välditi hästi titaanipulbri liigset oksüdeerumist, mis aitas kaasa pihustatud pulbri esialgse keemilise koostise säilitamisele; Katte magneesiumiosakestel leiti aga rohkem lisandeid, mis oli peamiselt tingitud magneesiumi metalli kõrgest aktiivsusest ja looduslikust oksüdatsioonist atmosfääris.Katte poorseks muutmiseks peab pihustatud kattes sisalduv magneesiumkomponent olema eemaldatakse, nii et pihustatud kate destilleeritakse vaakumdestilleerimisel.Pärast vaakumdestilleerimist on katte mikrostruktuuris märkimisväärne läbiva augu struktuur, katte poorsus ulatub 50 protsendini ja pooride suuruse jaotus on 30–100 µm.Tulemused Katte pinnal oleva energiaspektri analüüsi tulemused näitavad, et pärast katte vaakumdestillatsiooniga töötlemist on ainult titaankomponent ja magneesiumikomponent on täielikult destilleeritud.