Méthode de préparation du revêtement en titane poreux

Méthode de préparation du revêtement de titane poreux

La mousse de titane poreuse et ses alliages combinent les caractéristiques de l'alliage de titane et du matériau poreux, ce qui peut réduire le poids du matériau sans affaiblir sa résistance, tout en maintenant une ténacité et une résistance à la corrosion élevées.

Il est entendu que la mousse de titane et ses alliages ont une valeur d'application importante dans certains domaines particuliers, en particulier dans l'industrie biomédicale. Parce que le titane poreux a à la fois une biocompatibilité élevée et d'excellentes propriétés mécaniques, ses avantages sont très évidents. Par rapport au matériau en titane poreux global, le matériau en titane qui n'est poreux qu'en surface a une résistance mécanique plus élevée et peut supporter des charges physiologiques plus importantes, montrant ainsi une plus grande perspectives d'application dans le domaine médical.

Récemment, les travaux de l'Académie chinoise des sciences de l'armement ont prouvé que la combinaison parfaite de la technologie de pulvérisation à froid et de la distillation sous vide peut préparer un revêtement de titane pur avec une structure poreuse pénétrante.

La méthode consiste à préparer un revêtement composite Ti-Mg par la technologie de pulvérisation à froid, et la préparation d'un revêtement en titane poreux est réalisée par distillation sous vide du Mg dans le revêtement. Ils ont utilisé de la poudre de Ti et de Mg maison, qui ont été mélangées physiquement avec un rapport massique de 80 : 20, comme poudre de pulvérisation pour le revêtement. Le substrat sélectionné pour la pulvérisation est un alliage de titane de qualité TC4 (0.{{1{{12} }}}02 % H, 0.07 % O, 0,02 % N, 0,02 % C, 0,04 % Fe, 6,2 % Al, 4,1 % V, TiBal).Revêtement composite Ti-Mg est préparé par un équipement de pulvérisation à froid à haute vitesse et haute pression. Le gaz de travail est N2, la pression de travail est de 3,0 MPa, la température de chauffage du gaz est de 300 degrés et la distance de pulvérisation est de 25 mm. Ensuite, un four de frittage sous vide est utilisé pour la distillation sous vide du revêtement composite Ti-Mg pulvérisé, avec un pression de la chambre de 2,0 ~ 2,3 MPa, une température de distillation de 1100 degrés et un temps de distillation de 2h.

Le test a montré que l'interface de liaison entre le revêtement obtenu et le substrat est relativement serrée, la densité du revêtement est plus élevée, l'épaisseur moyenne est d'environ 250 µm et la distribution des deux composants dans le revêtement est relativement uniforme. Après la mesure, la force de liaison du revêtement et du substrat a atteint 60 MPa et la porosité du revêtement était inférieure à 1 %. L'analyse de la composition de la surface a été effectuée à l'aide d'un analyseur de spectre d'énergie. Les résultats ont montré que les particules de titane dans le revêtement n'avaient pas de teneur évidente en oxygène, indiquant que la technologie de pulvérisation à froid évitait bien l'oxydation excessive de la poudre de titane, ce qui était propice au maintien de la composition chimique d'origine de la poudre pulvérisée ; Cependant, les particules de magnésium dans le revêtement se sont avérées avoir plus d'impuretés, ce qui était principalement dû à la forte activité du magnésium métallique et à l'oxydation naturelle dans l'atmosphère. Afin de rendre le revêtement poreux, le composant de magnésium dans le revêtement pulvérisé doit être retiré, de sorte que le revêtement pulvérisé est distillé sous vide.Après la distillation sous vide, il existe une structure de trou traversant significative dans la microstructure du revêtement, la porosité du revêtement atteint 50% et la distribution de la taille des pores est de 30 ~ 100µm.Les résultats de l'analyse du spectre d'énergie sur la surface du revêtement montrent que seul le composant titane existe après le traitement de distillation sous vide du revêtement, et le composant magnésium a été complètement distillé.