金属钽具有良好的生物相容性而为医学领域有着广泛的应用价值,可用作手术缝合线、骨组织修复等。作为植入材料时,要求其表面能够适于细胞贴壁生长。微弧氧化技术能够在阀金属表面原位生成多孔陶瓷层,在一定程度上能够利于细胞的贴壁生长。因此,本文选用硅酸钠、磷酸钠、偏铝酸钠三种单一电解液体系在金属钽表面制备微弧氧化陶瓷膜层,系统研究了不同电解液体系下制备的陶瓷膜层表面性能,分析电解液浓度对陶瓷层的微观形貌、相组成、生长特性等的影响,然后借助电化学阻抗谱(EIS)特性讨论单一电解液体系下陶瓷膜层的生长行为。最后,针对单一体系电解液制备陶瓷层中存在的问题,对电解液进行复配,研究了复合体系下金属钽表面微弧氧化陶瓷层生长速率及微观结构和相组成。结果表明,金属钽在硅酸钠、偏铝酸钠单一电解液中可形成性能较为良好的微弧氧化陶瓷膜层。其中,在偏铝酸钠电解液中制备的陶瓷膜层最厚,在硅酸钠电解液中形成的陶瓷膜层表面粗糙度最大。在硅酸钠和磷酸钠电解液体系中制备的陶瓷膜层相组成为Ta2O5,在偏铝酸钠电解液中制备的陶瓷膜层主要有非晶Ta-O氧化物组成。偏铝酸钠电解液下所制备的陶瓷层表面质量较好及硅酸盐电解液下所制备陶瓷膜层起弧电压较低。利用等效电路对试样在不同电解液体系和不同电导率电解液中形成的陶瓷膜层的EIS图进行有效拟合。选择R(QR(CR))模型进行等效电路拟合,得出金属钽在NaA1O2电解液中形成的致密膜层阻抗值(R2)最大,说明在偏铝酸钠电解液液中形成的陶瓷膜层更加致密。在微弧氧化火花放电后期,金属钽在硅酸钠电导率为8mS/cm时最有利于成膜,在偏铝酸钠电导率为10mS/cm时最有利于成膜,在磷酸钠电导率为6mS/cm时有利成膜。硅酸盐-磷酸盐、偏铝酸盐-磷酸盐复合体系电解液中能够改善起弧均匀性和弧点稳定性。硅酸盐-磷酸盐复合电解液中制备的陶瓷膜表面粗糙多孔,偏铝酸盐-磷酸盐复合电解液中制备的陶瓷膜表面致密光滑。在复合体系中陶瓷膜的相组成主要为Ta2O5。