روش تهیه پوشش تیتانیوم متخلخل

روش تهیه پوشش تیتانیوم متخلخل

فوم تیتانیوم متخلخل و آلیاژهای آن ویژگی های آلیاژ تیتانیوم و مواد متخلخل را با هم ترکیب می کنند که می تواند وزن ماده را بدون تضعیف استحکام آن کاهش دهد و در عین حال چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی بالا را حفظ کند.

این قابل درک است که فوم تیتانیوم و آلیاژهای آن دارای ارزش کاربردی مهمی در برخی زمینه های خاص، به ویژه در صنعت زیست پزشکی هستند. از آنجایی که تیتانیوم متخلخل هم سازگاری زیستی بالا و هم خواص مکانیکی عالی دارد، مزایای آن بسیار آشکار است. در مقایسه با مواد تیتانیوم متخلخل کلی، ماده تیتانیوم که فقط روی سطح متخلخل است، از استحکام مکانیکی بالاتری برخوردار است و می‌تواند بارهای فیزیولوژیکی بیشتری را تحمل کند، بنابراین گسترده‌تر نشان می‌دهد. چشم انداز کاربرد در زمینه پزشکی

اخیراً، کار آکادمی علوم تسلیحات چین ثابت کرده است که ترکیب کامل فناوری پاشش سرد و تقطیر خلاء می تواند یک پوشش تیتانیوم خالص با ساختار متخلخل نافذ را تهیه کند.

روش تهیه یک پوشش کامپوزیت Ti-Mg با فناوری پاشش سرد است و تهیه یک پوشش تیتانیوم متخلخل با تقطیر خلاء منیزیم در پوشش محقق می شود. آنها از پودر Ti-Mg خانگی و پودر منیزیم استفاده کردند که به طور فیزیکی با آن مخلوط شدند. نسبت جرمی 80:20، به عنوان پودر پاشش برای پوشش. بستر انتخاب شده برای پاشش، آلیاژ تیتانیوم درجه TC4 (0) ​​است.{{1{{12} }}}02 درصد H، 0.07 درصد اکسیژن، 0.02 درصد N، 0.02 درصد C، 0.04 درصد Fe، 6.2 درصد Al، 4.1 درصد V، TiBal). پوشش کامپوزیت Ti-Mg توسط تجهیزات اسپری سرد پر سرعت و فشار بالا تهیه می شود. گاز کار N2، فشار کاری 3.0 مگاپاسکال، دمای گرمایش گاز 300 درجه و فاصله پاشش 25 میلی متر است. سپس از یک کوره تف جوشی خلاء برای تقطیر وکیوم پوشش کامپوزیت Ti-Mg پاشیده شده استفاده می شود. فشار محفظه 2.0 ~ 2.3MPa، دمای تقطیر 1100 درجه و زمان تقطیر 2 ساعت.

آزمایش نشان داد که رابط اتصال بین پوشش به‌دست‌آمده و زیرلایه نسبتاً محکم است، چگالی پوشش بیشتر است، ضخامت متوسط ​​حدود 250 میکرومتر است و توزیع دو جزء در پوشش نسبتاً یکنواخت است. پس از اندازه‌گیری، استحکام اتصال پوشش و زیرلایه به 60 مگاپاسکال رسید و تخلخل پوشش کمتر از 1 درصد بود. تجزیه و تحلیل ترکیب سطح با استفاده از تحلیلگر طیف انرژی انجام شد. نتایج نشان داد که ذرات تیتانیوم در پوشش دارای محتوای اکسیژن واضحی نیستند، که نشان می‌دهد که فناوری پاشش سرد از اکسیداسیون بیش از حد پودر تیتانیوم به خوبی جلوگیری می‌کند، که منجر به حفظ ترکیب شیمیایی اولیه پودر اسپری شده می‌شود. با این حال، مشخص شد که ذرات منیزیم در پوشش دارای ناخالصی های بیشتری هستند که عمدتاً به دلیل فعالیت بالای فلز منیزیم و اکسیداسیون طبیعی در جو است. برای متخلخل شدن پوشش، باید جزء منیزیم موجود در پوشش اسپری شده باشد. پس از تقطیر در خلاء، ساختار سوراخ قابل توجهی در ریزساختار پوشش وجود دارد، تخلخل پوشش به 50 درصد می رسد و توزیع اندازه منافذ 30 تا 100 میکرومتر است. نتایج تجزیه و تحلیل طیف انرژی روی سطح پوشش نشان می دهد که تنها جزء تیتانیوم پس از عملیات تقطیر خلاء پوشش وجود دارد و جزء منیزیم کاملاً تقطیر شده است.