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211909-镍钛形状记忆合金表面微弧氧化膜的制备及性能

2021-10-26 720 7.56M 0

作者:曲凌辉,孟建兵*,张宏伟,董小娟,李丽,王帅柯,关庆义,魏修亭


单位:山东理工大学机械工程学院


摘要:针对镍钛形状记忆合金植入人体时易腐蚀、镍离子过量释放的问题,以 NaAlO2、C10H14N2Na2O8、Na2HPO4·12H2O 的混 合溶液作为电解液对 NiTi 合金进行微弧氧化。分别以氧化膜的镍元素含量、腐蚀电位和水接触角为评价指标,对氧化电压、氧 化电流、脉冲频率和氧化时间这 4 个因素进行正交试验,综合评价后得到的最佳工艺条件为:氧化电压 400 V,氧化电流 2 A,脉冲频率 200 Hz,氧化时间 15 min。借助扫描电子显微镜、能谱仪、接触角测量仪和电化学工作站对微弧氧化前后的 NiTi 合金表面形貌、化学组成、耐蚀性、亲水性及生物相容性进行了分析和对比。结果表明,微弧氧化后,NiTi 合金表面生成了外层多孔、内层致密的陶瓷氧化层,Ni 含量减小 90%,O 和 Al 含量分别上升至 38.97%和 25.13%,腐蚀电流密度下降 2 个数量级,水接触角从 63°减小到 5°。NiTi 合金微弧氧化后的耐蚀、亲水、生物相容等性能得到有效提高,Ni 的释放将得到明显抑制。













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