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在医疗应用领域,激光选区熔化技术(Selective Laser Melting,SLM)作为增材制造技术的一种近几年来得到了较快的发展,可以实现医用钛合金植入体的个性化定制。但是SLM成型钛合金的生物相容性与普通钛合金类似,并不能直接用于生物植入材料,而必须对其进行表面改性。微弧氧化技术(Micro-ArcOxidation,MAO)是传统锻/铸成型钛合金的常用新型表面改性技术之一,可以有效提高合金的生物相容性。本文探索将微弧氧化技术应用于SLM成型的钛合金上,为SLM成型的个性化钛合金植入体在医疗领域的进一步应用提供必要的理论支撑。本文主要研究内容和结论如下:(1)利用往复扫描工艺成型TC4合金并对成型特征进行研究。通过小区域内的往复扫描可以减小熔池能量散失,有效提高成型试件的质量和效率。成型的TC4合金的组织以针状α’马氏体和呈现外延生长β柱状晶为主。同时,耐蚀性和生物活性测试表明SLM成型的TC4合金略优于锻造成型的TC4合金,但其生活活性还有待进一步提高。(2)系统研究了不同电解液、脉冲电流密度、脉冲频率、脉冲占空比以及氧化时间对SLM成型TC4合金微弧氧化成膜的影响。获得微弧氧化的最优参数为电流密度9-11 A/dm2、脉冲频率500-750 Hz、脉冲占空比20%-30%、氧化时间10-15 min。(3)从电压-时间变化、表面形貌、元素、厚度、相结构方面比较研究了 SLM成型和传统成型(锻造成型)TC4合金的微弧氧化膜层的差异,系统研究了 SLM成型的TC4合金的成膜特性。结果表明SLM成型TC4合金的针状α’马氏体能使其在微弧氧化过程产生更多的放电通道,并且加速化学反应和元素扩散,形成的膜层的表面孔洞要更多且尺寸相对较小,同时膜层厚度和进入到的活性元素都要略微增加。(4)系统研究了 SLM成型TC4合金微弧氧化后的耐蚀性和生物活性。仿生环境下,随着氧化时间的增加,试样的耐蚀性能先上升后下降。经过微弧氧化处理后的试样的腐蚀电位更高,腐蚀电流密度降低近1个数量级,耐蚀性得到显著提高,同时膜层更小的孔洞,能更有效地抑制和阻碍仿生溶液向基体渗入。仿生浸泡10天后,经过微弧氧化的TC4合金沉积羟基磷灰石的含量均高于未处理的和相同条件下处理的锻造成型的TC4合金,沉积层的Ca/P接近羟基磷灰石理论比值1.67。