鎂合金表面鐵氧化物涂層的制備及其耐蝕性能
發(fā)布時(shí)間:2021-04-02 12:58
鎂合金的耐蝕性差,嚴(yán)重限制了其在生物材料領(lǐng)域的應(yīng)用。在鎂合金表面采用化學(xué)還原法和溶劑熱法復(fù)合制備了鐵氧化涂層,利用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)和能譜(EDS)等對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)與組成進(jìn)行表征,分別采用Tafel測試和磷灰石誘導(dǎo)試驗(yàn)評(píng)價(jià)了樣品的耐蝕性和生物相容性。結(jié)果表明:涂層的主要組分為Fe3O4、Fe2O3和FeO;隨著乙醇濃度降低和溶劑熱時(shí)間延長,涂層粗糙度先降低后升高;Tafel測試表明,隨著乙醇濃度的增加,涂層的耐蝕性先增高后降低;在乙醇濃度為90%,溶劑熱時(shí)間4 h時(shí)獲得的涂層表面無脫落現(xiàn)象,微裂縫數(shù)量最小,具有最高的耐腐蝕性能,極化電阻達(dá)51 779.2Ω,并具有良好的生物誘導(dǎo)活性。
【文章來源】:材料保護(hù). 2020,53(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
還原鐵層及不同乙醇濃度溶劑熱層的表面微觀形貌
乙醇熱時(shí)間對(duì)鎂合金表面鐵氧化物涂層的形貌影響如圖2。當(dāng)乙醇含量為90%時(shí),此時(shí)樣品的平整程度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于其他濃度得到的樣品。反應(yīng)1 h,樣品表面平整,裂縫現(xiàn)象減少;反應(yīng)2 h,裂縫數(shù)量進(jìn)一步減少,但出現(xiàn)了大裂縫現(xiàn)象;反應(yīng)4 h,此時(shí)樣品表面的裂縫數(shù)量最小,表面的平整度最佳;而當(dāng)反應(yīng)時(shí)間繼續(xù)延長到8 h,裂縫數(shù)量重新增多,寬度也有所增長。涂層的形貌演化可能與物相變化有關(guān),在溶劑熱條件下,還原鐵層會(huì)逐漸形成鐵氧化物層,從而導(dǎo)致了涂層表面裂縫現(xiàn)象和平整情況的變化。不同條件獲得的試樣表面的粗糙度如圖3。隨著乙醇含量的增加,粗糙度先降低后增高,E90粗糙度最低,約0.18μm;隨著反應(yīng)時(shí)間的延長,粗糙度也呈現(xiàn)先降低后增高的趨勢,在4 h時(shí)涂層的粗糙度最低。以上結(jié)果與SEM表征基本對(duì)應(yīng)。一般來說,粗糙度越低,樣品表面越平整,有利于阻礙腐蝕性介質(zhì)從涂層進(jìn)去到內(nèi)部,避免樣品的過度腐蝕。
不同條件獲得的試樣表面的粗糙度如圖3。隨著乙醇含量的增加,粗糙度先降低后增高,E90粗糙度最低,約0.18μm;隨著反應(yīng)時(shí)間的延長,粗糙度也呈現(xiàn)先降低后增高的趨勢,在4 h時(shí)涂層的粗糙度最低。以上結(jié)果與SEM表征基本對(duì)應(yīng)。一般來說,粗糙度越低,樣品表面越平整,有利于阻礙腐蝕性介質(zhì)從涂層進(jìn)去到內(nèi)部,避免樣品的過度腐蝕。2.2 涂層物相和元素組成
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鎂合金植酸化學(xué)轉(zhuǎn)化膜研究進(jìn)展[J]. 曾紀(jì)勇,郭興伍,彭立明,丁文江. 材料保護(hù). 2019(12)
[2]微量元素缺乏與小兒反復(fù)呼吸道感染的相關(guān)研究[J]. 張述秀. 中外醫(yī)學(xué)研究. 2019(34)
[3]不同厚度的個(gè)性化鎂合金網(wǎng)的有限元分析[J]. 楊志強(qiáng),季平,白麗云,王超. 第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(15)
[4]不同鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的性能研究[J]. 戴詩行. 電鍍與環(huán)保. 2019(02)
[5]鎂合金表面改性技術(shù)現(xiàn)狀研究[J]. 林銳,劉朝輝,王飛,賈藝凡,丁逸棟,班國東,李振強(qiáng). 表面技術(shù). 2016(04)
[6]鎂合金的腐蝕特性及防護(hù)技術(shù)[J]. 高志恒. 表面技術(shù). 2016(03)
[7]鎖定鋼板螺釘取出困難的研究進(jìn)展[J]. 殷渠東,顧三軍,孫振中. 中國修復(fù)重建外科雜志. 2015(03)
本文編號(hào):3115318
【文章來源】:材料保護(hù). 2020,53(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
還原鐵層及不同乙醇濃度溶劑熱層的表面微觀形貌
乙醇熱時(shí)間對(duì)鎂合金表面鐵氧化物涂層的形貌影響如圖2。當(dāng)乙醇含量為90%時(shí),此時(shí)樣品的平整程度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于其他濃度得到的樣品。反應(yīng)1 h,樣品表面平整,裂縫現(xiàn)象減少;反應(yīng)2 h,裂縫數(shù)量進(jìn)一步減少,但出現(xiàn)了大裂縫現(xiàn)象;反應(yīng)4 h,此時(shí)樣品表面的裂縫數(shù)量最小,表面的平整度最佳;而當(dāng)反應(yīng)時(shí)間繼續(xù)延長到8 h,裂縫數(shù)量重新增多,寬度也有所增長。涂層的形貌演化可能與物相變化有關(guān),在溶劑熱條件下,還原鐵層會(huì)逐漸形成鐵氧化物層,從而導(dǎo)致了涂層表面裂縫現(xiàn)象和平整情況的變化。不同條件獲得的試樣表面的粗糙度如圖3。隨著乙醇含量的增加,粗糙度先降低后增高,E90粗糙度最低,約0.18μm;隨著反應(yīng)時(shí)間的延長,粗糙度也呈現(xiàn)先降低后增高的趨勢,在4 h時(shí)涂層的粗糙度最低。以上結(jié)果與SEM表征基本對(duì)應(yīng)。一般來說,粗糙度越低,樣品表面越平整,有利于阻礙腐蝕性介質(zhì)從涂層進(jìn)去到內(nèi)部,避免樣品的過度腐蝕。
不同條件獲得的試樣表面的粗糙度如圖3。隨著乙醇含量的增加,粗糙度先降低后增高,E90粗糙度最低,約0.18μm;隨著反應(yīng)時(shí)間的延長,粗糙度也呈現(xiàn)先降低后增高的趨勢,在4 h時(shí)涂層的粗糙度最低。以上結(jié)果與SEM表征基本對(duì)應(yīng)。一般來說,粗糙度越低,樣品表面越平整,有利于阻礙腐蝕性介質(zhì)從涂層進(jìn)去到內(nèi)部,避免樣品的過度腐蝕。2.2 涂層物相和元素組成
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鎂合金植酸化學(xué)轉(zhuǎn)化膜研究進(jìn)展[J]. 曾紀(jì)勇,郭興伍,彭立明,丁文江. 材料保護(hù). 2019(12)
[2]微量元素缺乏與小兒反復(fù)呼吸道感染的相關(guān)研究[J]. 張述秀. 中外醫(yī)學(xué)研究. 2019(34)
[3]不同厚度的個(gè)性化鎂合金網(wǎng)的有限元分析[J]. 楊志強(qiáng),季平,白麗云,王超. 第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(15)
[4]不同鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的性能研究[J]. 戴詩行. 電鍍與環(huán)保. 2019(02)
[5]鎂合金表面改性技術(shù)現(xiàn)狀研究[J]. 林銳,劉朝輝,王飛,賈藝凡,丁逸棟,班國東,李振強(qiáng). 表面技術(shù). 2016(04)
[6]鎂合金的腐蝕特性及防護(hù)技術(shù)[J]. 高志恒. 表面技術(shù). 2016(03)
[7]鎖定鋼板螺釘取出困難的研究進(jìn)展[J]. 殷渠東,顧三軍,孫振中. 中國修復(fù)重建外科雜志. 2015(03)
本文編號(hào):3115318
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