钛和Ti-40Nb合金的微弧磷酸钙涂层结构与性能（英文）

摘要

采用SEM、TEM、XRD和EDX等试验手段对经150400 V电压微弧氧化处理后工业纯钛（Ti）和Ti-40%Nb（Ti-40Nb）（质量分数）合金表面磷酸钙（CaP）涂层的显微组织、物理和力学性能以及化学特性进行研究。结果表明:在两种基体上所得到的涂层厚度、粗糙度和结构元尺寸显示出相似的线性特征且与处理电压有关。扫描电镜（SEM）分析表明,磷酸钙涂层为多孔形态,表面呈粗糙浮雕状。XRD和TEM分析结果表明,微弧磷酸钙涂层呈非晶态结构。当氧化电压增加至300400 V时,涂层中形成了结晶相,如CaHPO4、β-Ca2P2O7。经过退火处理,涂层中形成复杂的多相结构,如CaTi4（PO4）6、β-Ca2P2O7、TiP2O7、TiNb（РО4）3、TiO2、NbO2和Nb2O5。当氧化电压为200250 V、处理时间为510 min时,在工业纯钛和Ti-40Nb合金表面形成的涂层显示出最佳特性,其厚度为4070μm,孔隙率为20%25%,粗糙度（Ra）为2.55.0μm,粘合强度为1530 MPa,Ca与P最佳摩尔比为0.50.7。