HA粉末粒径对微束等离子喷涂扁平粒子形貌及涂层微结构的影响

论文摘要

目的研究粉末粒径对微束等离子喷涂羟基磷灰石（HA）扁平粒子形貌和涂层的微观组织结构的影响。方法选取三组不同粒径范围（25～38μm、38～45μm、45～63μm）HA球形粉末,采用微束等离子喷涂方法在经镜面抛光的Ti-6Al-4V基体上收集扁平粒子,在经过喷砂处理的Ti-6Al-4V基体上沉积HA涂层。利用冷场发射扫描电子显微镜和X射线衍射仪,对扁平粒子形貌,以及涂层的形貌、相组成和择优取向进行分析。通过激光共聚焦显微镜（LSCM）观察扁平粒子的三维相貌,并对比分析扁平粒子的差异。结果微束等离子喷涂过程中,可形成几种典型形貌特征的扁平粒子,一是中间区域较厚,边缘位置较薄的扁球形;二是中间区域较薄,边缘位置较厚的圆盘状,该种扁平粒子相比于扁球形,其厚度较薄,直径较大;三是边缘位置存在"指状"溅射的圆盘状,其厚度与圆盘状扁平粒子厚度相当,但其直径范围较大。HA涂层的结晶度随着粉末粒径的减小而减小,HA的分解和非晶化逐渐增强,涂层的择优取向强度减弱,涂层中柱状晶比例减少。结论微束等离子喷涂过程中,粉末粒径对扁平粒子形貌和涂层相结构有显著影响。随着粒径的增加,扁平粒子由扁球形转变为边缘有少量"指状"溅射的圆盘状。粒径较小的HA粉末在等离子焰流中的熔化程度较高,导致涂层中分解相和非晶相含量增多,择优取向程度减小。

论文目录

• 1 试验材料与方法
•   1.1 试验材料
•   1.2 扁平粒子的收集和涂层制备
•   1.3 测试与表征
• 2 试验结果与分析
•   2.1 微束等离子喷涂HA扁平粒子特征
•   2.2 粉末粒径对涂层形貌的影响
•   2.3 粉末粒径对涂层结晶度和择优取向的影响
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王国红,刘晓梅,贺定勇,周正,王曾洁,吴旭

关键词: 微束等离子喷涂,羟基磷灰石涂层,粉末粒径,扁平粒子

来源: 表面技术 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,医药卫生科技

专业: 金属学及金属工艺,生物医学工程

单位: 北京市生态环境材料及其评价工程技术研究中心,北京工业大学材料科学与工程学院

基金: 国家自然科学基金(51471010)~~

分类号: TG174.442;R318.08

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.04.013

页码: 91-96

总页数: 6

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