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通過氧化鉭Ta2O5進(jìn)行表面改性以提高鎂合金耐腐蝕性
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鎂（Mg）及其合金因其優(yōu)異的比強(qiáng)度、良好的彈性模塊、生物相容性、力學(xué)性能、優(yōu)異的振動(dòng)和減震性能以及豐富的資源等性能而受到生物醫(yī)學(xué)行業(yè)的廣泛關(guān)注。Mg是最輕的結(jié)構(gòu)金屬，密度較低為1.74g/cm，而鋁為2.7g/cm，鈦為4.5g/cm。此外，Mg提供更接近天然骨骼的彈性模量和壓縮屈服強(qiáng)度。然而，Mg和Mg 合金較差的耐腐蝕性、耐磨性和抗蠕變性限制了其在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的性能。 Mg合金具有快速的腐蝕速率，除了具有高化學(xué)活性外，Mg合金的其他一些缺點(diǎn)是在腐蝕過程中形成的表面膜的耐腐蝕性差，尤其是在含有氯離子和氟離子的溶液中 以及合金中相和雜質(zhì)的影響。此外，Mg基合金在人體內(nèi)的快速溶解使其與堿度豐富和降解產(chǎn)物分離等問題結(jié)合在一起。因此，必須控制或抑制Mg合金的快速降解。 為了通過機(jī)器錘擊和拋光、合金化等離子體電解或微弧氧化、物理氣相沉積、電沉積、溶膠-凝膠涂層等來提高M(jìn)g及其合金的耐腐蝕性，已經(jīng)進(jìn)行了大量研究。 然而，所使用的技術(shù)和涂層材料尚未提供Mg合金在體內(nèi)永久植入物中的應(yīng)用。 鉭(Ta) 以其出色的耐腐蝕性、生物相容性和用于骨科應(yīng)用的誘人材料而聞名。氧化鉭 (Ta2O5)具有良好的生物相容性、生物活性、優(yōu)異的生物穩(wěn)定性、低毒性、優(yōu)異的硬度和耐磨性。然而塊重Ta的比重高且成本極高，這限制了其應(yīng)用。因此，人們一直在研究將其用作合金元素或涂層，而不是用作塊狀生物材料。 然而，二乙醇胺并未用于溶膠-凝膠法涂覆的氧化鉭涂層中， 有一些研究涉及鈦及其合金上的Ta和Ta2O5。通過CVI化學(xué)氣相沉積方法在Ti6Al4V合金上涂覆了納米晶Ta涂層，可以看出Ta涂層表面為Ti合金樣品提供了耐腐蝕性。使用溶膠-凝膠法在Ti表面涂布了Ta2O5 涂層。Ta2O5非晶層增強(qiáng)了腐蝕，并導(dǎo)致比未涂層的Ti表面更好的細(xì)胞粘附。已有關(guān)于Ta和Ta2O5涂層提高Ti及其合金的耐腐蝕性或耐磨性的報(bào)道。然而，只有少數(shù)對(duì)Ta2O5涂層應(yīng)用于提高M(jìn)g或其合金的防腐性能。 本研究提出了一種通過Ta2O5進(jìn)行表面改性以提高鎂合金耐腐蝕性的新型方法。 研究采用浸涂法成功包覆了氧化鉭和氧化鉭與二乙醇胺溶膠-凝膠涂層的Mg合金基體，并通過表面粗糙度、SEM、EDS和XRD測(cè)量進(jìn)行了驗(yàn)證。Ta2O5和DEA/Ta2O5涂層在提高M(jìn)g合金的耐腐蝕性方面具有巨大潛力。因此從研究中得到的推論可以列出如下： — 通過在溶液中添加DEA，干燥過程中形成的裂紋也減少了。據(jù)觀察，涂層更均勻、更致密。 — 觀察到涂有含有DEA化學(xué)品的溶液的樣品的涂層厚度低于涂有不含DEA 的溶液的樣品�？梢岳斫鉃楂@得較少開裂或未開裂的涂層比增加涂層厚度以減少腐蝕更為重要。 |
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nono20092樓
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lymjjh3樓
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psylhh4樓
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庚辰辛丑5樓
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XG-WUST6樓
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