科技成果

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成果名称: 一种合金基体表面磁控溅射涂层的方法及其产品与应用

成果登记号: 9612024Y0005

第一完成单位: 西安聚能医工科技有限公司

联 系 人: 侯艳荣

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新工艺

技术领域: 先进制造

应用行业: 制造业

学科分类: 材料表面与界面(包括表面优化技术)(430.15)

应用状态: 小批量或小范围应用

完成人: 石晓艳,王大友,闫果,侯艳荣

成果简介:

影响钛合金与瓷层结合强度的主要因素是机械结合力和化学结合力,目前用于提高钛瓷结合性能的机械方法主要有表面打磨、喷砂、酸蚀等粗化方式,该类方法通过增加钛合金和瓷层的接触面,从而提高两种材料表面的机械嵌合能力。另外,化学结合力在钛瓷结合中也扮演着极其重要的角色,钛表面在上瓷烧结过程中易出现过度氧化,在钛瓷之间制备一层能够在高温下隔绝钛合金表面氧扩散的材料,避免钛合金在烧结过程产生的氧化膜过厚。目前纯钛及钛合金中间层的制备方法有许多,如离子自组装多层技术、等离子喷涂、溶胶凝胶法、磁控溅射等,引入的中间层有金涂层、ZrO2涂层、SiO2涂层、ZrN涂层、TiN涂层、TiO2-SiO2-SnOx涂层、ZrSiN/ZrO2复合涂层、NbN涂层等。CN102994946A提出通过磁控溅射法在纯钛基片表面沉积纳米级氮化铌,抑制瓷烧结过程纯钛的氧化行为,从而提高钛瓷结合强度。CN113529158B提出采用电化学去合金法可有效去除TC4钛合金表层的有害元素AlV,形成稳定的多孔结构,提高TC4钛合金植入物的生物安全性。《纯钛表面电子束蒸镀钴铬合金涂层对钛瓷结合强度影响的研究》采用电子束蒸镀技术于纯钛表面制备钴铬合金纳米涂层,三点弯曲试验测定40nm厚度的涂层结合强度最高,符合临床要求。但是,上述方法制备的钛瓷结合强度仍低于钴铬合金与陶瓷的结合强度。如何使表面涂层不仅可以有效抑制钛合金的过度氧化,又能使钛合金与瓷层之间热膨胀系数更好地匹配,从而提高钛瓷结合强度,延长钛瓷修复体使用寿命,值得进一步深入探讨。