TC4鈦合金具有比強(qiáng)度高、耐蝕性強(qiáng)及生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于航空航天、醫(yī)療器具及能源化工等行業(yè)。而硬度低,耐磨性差等因素限制了其應(yīng)用范圍。針對(duì)以上問(wèn)題,本課題采用雙輝離子滲金屬技術(shù)在TC4鈦合金表面制備了鋯合金層,然后利用MPCVD技術(shù)使鋯合金層氧化,得到連續(xù)致密的氧化鋯合金層。研究了鋯合金層及氧化鋯合金層的厚度、物相組成及表面硬度。對(duì)比分析了基體及合金層在大氣及模擬唾液中的摩擦行為,并研究了在3.5%NaCl溶液及模擬唾液中的腐蝕行為,測(cè)試了基體及合金層的生物相容性,得出以下結(jié)論:（1）利用雙輝離子滲金屬技術(shù)在TC4表面制備出連續(xù)致密的鋯合金層,其厚度隨溫度的升高而增加,成分呈梯度分布。經(jīng)氧化后得到一定厚度的氧化鋯合金層。鋯合金層及氧化鋯合金層的表面硬度較基體顯著提高,表面粗糙度增加。合金層與基體為冶金結(jié)合,結(jié)合強(qiáng)度較高。（2）合金層在不同條件下的耐磨性較基體明顯提高。在大氣條件下,Zr-TC4試樣及ZrO₂-TC4試樣的比磨損率均小于基體,其中850℃ZrO₂-TC4試樣的比磨損率最小,表現(xiàn)出較高的耐磨性。Zr-TC4試樣的磨損機(jī)理主... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖1-1雙輝滲金屬技術(shù)基本原理圖

MPCVD技術(shù)原理圖

圖 1-3 鋯制品工藝流程圖Fig.1-3 The process flow chart of zirconium produsts用分為兩類(lèi)，分別為核級(jí)鋯及工業(yè)用鋯，其主要區(qū)別在于鋯屬鉿的物理性質(zhì)與鋯非常相似，在生產(chǎn)過(guò)程中難以分離。由-29

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鈦合金管材在高含硫天然氣開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 付亞榮,谷勝群,宋惠梅,李琳,李佶,劉祥軍,楊文生.  石油機(jī)械. 2018(03)
[2]鈦合金作為口腔修復(fù)支架的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 劉秀富,王文興,董亮.  醫(yī)療裝備. 2017(12)
[3]激光熔覆法制備ZrO2-Y2O3涂層的顯微組織與性能研究[J]. 黃旺華,李崇桂,潘斌,王恩廷,宋曉航,封小松.  硅酸鹽通報(bào). 2016(04)
[4]氣體進(jìn)出方式對(duì)MPCVD大面積金剛石膜均勻性的影響[J]. 鐘強(qiáng),黑鴻君,李曉靜,張阿莉,申艷艷,劉小萍,于盛旺.  人工晶體學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]新型高功率MPCVD金剛石膜裝置的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 安康,劉小萍,李曉靜,鐘強(qiáng),申艷艷,賀志勇,于盛旺.  人工晶體學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]鈦合金雙輝等離子表面合金化研究進(jìn)展[J]. 李曉宇,詹肇麟,王虎,馬淼.  熱加工工藝. 2015(02)
[7]汽車(chē)用鈦及鈦合金的現(xiàn)狀與展望[J]. 馮穎芳.  中國(guó)鈦業(yè). 2014(03)
[8]鈦表面薄膜技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李爭(zhēng)顯,劉瑞斌,華云峰,潘曉龍,王少鵬,王彥峰,黃春良.  鈦工業(yè)進(jìn)展. 2014(01)
[9]TC4鈦合金表面等離子滲鉬后的摩擦磨損性能[J]. 程俊靜,賁能軍,梁文萍.  機(jī)械工程材料. 2013(09)
[10]鈦合金材料在我國(guó)航空緊固件中的應(yīng)用[J]. 張利軍,王幸運(yùn),郭啟義,謝田,薛祥義,常輝.  航空制造技術(shù). 2013(16)

碩士論文
[1]醫(yī)用金屬材料表面Zr及ZrO2合金層的腐蝕、摩擦學(xué)及細(xì)胞行為研究[D]. 李建房.太原理工大學(xué) 2018
[2]Mg2+對(duì)錳電解液性質(zhì)及電積過(guò)程的影響研究[D]. 廖璐.貴州大學(xué) 2015



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