毕业论文移动版

因为TC4钛合金硬度较低、摩擦磨损系数较高、耐磨性能较差，为了改善这些性能，研究主要集中在TC4表面的化学热处理和激光熔覆涂层两个方面，传统的渗碳、渗氮等表面化学热处理工艺由于普遍存在着处理周期较长，工件易变形，组织控制难等缺点，以至该类工艺的使用范围具有很大的局限性。而使用激光熔覆技术在TC4表面制备复合涂层后，材料硬度提升至原材料2~2。5倍，摩擦系数也降至0。4左右，质量磨损量降至基体的3。5%[52]。但激光熔覆技术制得的涂层与基体结合不良，制备过程中易形成气孔、裂纹等缺陷。近年来，一些新的表面工程方法蓬勃发展，如热喷涂、等离子喷涂、离子注入等技术也被用于提高TC4的摩擦磨损性能，其中微弧氧化制备涂层可将表面摩擦系数降至0。45，磨粒磨损机制转化为疲劳磨损，有效降低了磨损量，但是由于硬度高，涂层表层在工作过程中易出现疲劳开裂和脱落[53]。87802

对于TC4在人体环境中易于产生毒性及不易与骨组织形成化学性结合良好的生物惰性特性的问题，一般采用在材料表面涂覆生物活性涂层的方法进行改善。一般选用具有极强生物活性的羟基磷灰石（hydroxyapatite, HA）为涂覆材料。但羟基磷灰石本身脆性大强度低的特性又不得不考虑。目前，制备HA涂层的主要方法有两种，等离子喷涂和微弧氧化。等离子喷涂的HA涂层会出现结晶度较低、弹性模量大、与基体结合强度低等问题，在生物液体的侵蚀作用下还易于出现涂层剥落。而微弧氧化虽然可以形成与基体结合牢固的膜层，且膜层表面呈利于与骨组织结合的微孔状，但膜层中HA含量较少且HA结晶度较低，还存在大量无定形态的钙磷盐成分。