论文部分内容阅读
在复杂的口腔环境中NiCr合金会受到唾液的腐蚀作用释放Ni离子,影响其生物相容性。为了提高其耐腐蚀性能,本课题采用微弧氧化技术在NiCr合金表面制备了陶瓷膜。运用SEM、EDS方法分析了膜层的表面形貌、截面形貌、元素含量及分布情况,利用XRD分析了膜层的相组成。通过拉伸试验和电化学测试技术分析了膜层与基体的结合力以及膜层的耐腐蚀性能。试验表明,NaAlO2浓度对膜层相组成、结合力、耐腐蚀性能产生显著影响。随着NaAlO2浓度的升高,膜层中γ-Al2O3的晶化程度提高。当NaAlO2浓度从14 g/L提高到16 g/L时,膜层变得厚且致密。当工作频率从60 Hz升高到200Hz,膜层表面变致密,微孔直径减小数量增多。在NaAlO2浓度达为16 g/L,处理频率为200 Hz时,膜层表现出优异的结合力和耐腐蚀性能,但浓度继续升高(18g/L)会对膜层起到破坏性作用。在NaAlO2-KMnO4体系中制备了微弧氧化陶瓷膜,添加KMnO4对γ-Al2O3的晶化程度影响不大,KMnO4浓度的提高使膜层变致密,颜色由灰色变为深棕色,但膜层厚度明显下降,当KMnO4浓度达到1g/L时膜层厚度仅为7.86μm,但膜层的结合力达到25.8MPa,与不添加KMnO4的电解液中制备的膜层相比,其腐蚀电位正移了387mV,腐蚀电流密度无显著变化。在NaAlO2-NaH2PO4体系中制备的陶瓷膜厚且粗糙,γ-Al2O3晶化程度降低,膜层中存在大量的非晶物质。膜层与基体的结合力随着NaH2PO4浓度的升高而下降,最小值为18.1MPa,但膜层耐腐蚀性能较好,与基体相比其腐蚀电位正移了483mV,腐蚀电流密度下降了两个数量级,耐腐蚀性能提高。在NaAlO2-Na2SiO3体系中制备了微弧氧化膜层,Na2SiO3的添加使膜层薄而致密,膜层表面微孔小且均一,γ-Al2O3晶化程度无明显改变,当Na2SiO3增至1.5g/L时,膜层与基体结合力升高至25.6MPa,与在NaAlO2体系中制备的膜层相比,在NaAlO2-Na2SiO3体系中制备的膜层其耐腐蚀性能提高了两个数量级。