低Ca/P比溶液电沉积羟基磷灰石涂层

电沉积羟基磷灰石涂层具有工艺简单、过程易控制、适于在复杂表面制备厚度均匀涂层的特点.沉积液Ca/P比(原子数分数)直接影响涂层中的物相组成与涂层形貌.作者采用电沉积与后续热处理相结合的工艺,用低Ca/P比溶液在金属钛表面沉积羟基磷灰石(HA)涂层.利用X射线衍射、透射电镜和扫描电镜分析了涂层中物相组成及后续热处理对涂层中物相和涂层形貌的影响.实验结果表明电压与电解液温度等工艺参数影响涂层中羟基磷灰石的含量以及沉积过程中晶体长大和形核方式.随电压与温度的升高,涂层中羟基磷灰石含量增加.在低温、高压下,电沉积过程以晶体长大为主,涂层薄而致密;在高温、低压下,电沉积过程以晶体形核为主,涂层厚而疏松.经500 ℃空气中热处理后,涂层基本转化为羟基磷灰石,其Ca/P比约为1.61.电沉积涂层由片状和条状物质组成;热处理后,形貌基本未改变,但颗粒因失水发生团聚.通过精确控制电压与电解液温度等参数,能获取内层致密外层疏松的理想梯度结构HA涂层材料,满足对生物植入体的多种要求.     

乙醇对电沉积磷酸钙盐涂层的影响

采用电化学方法于常温下进行钛金属基底上磷酸钙盐的沉积，通过添加一定量的乙醇于电沉积溶液中，在一定程度上解决了电沉积过程中析氢反应对磷酸钙盐沉积的影响．同时，考察了恒电位沉积时间对磷酸钙盐涂层质量的影响。在一定温度下于碱液中处理后获得的羟基磷灰石(HA)涂层的形貌和结构分别用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射仪进行了表征；用粘结拉伸法测量了涂层的界面结合强度达7．18Mpa，并在模拟生物体液中考察了生物活性以及电化学腐蚀性能。     

NiTi形状记忆合金表面电化学沉积-碱处理制备HA生物活性涂层

采用电化学沉积-碱处理,在低温条件下从含钙和磷离子的电解水溶液中在NiTi形状记忆合金表面沉积了磷酸钙涂层,经碱处理获得羟基磷灰石(HA)涂层.对涂层的组织形貌和相组成进行了分析,并研究了实验工艺对涂层结构的影响.研究结果表明,电化学沉积涂层CaHPO4*2H2O经碱处理后转变为羟基磷灰石;对试样进行表面处理,同时在电解液中加入有机溶剂得到的涂层更均匀、更致密.     

水热电沉积羟基磷灰石涂层工艺条件的研究

电解液中Ca(NO3)2的浓度为0.005～0.042mol/L,NH4H2PO4的浓度为0.0025～0.025mol/L,在pH3.7～5.5,100～200℃,0.1～0.8mA/cm2条件下,采用水热电沉积法制备得到羟基磷灰石涂层,探讨了不同工艺条件对涂层表面形貌和涂层质量的影响.实验结果表明:HA晶体尺寸随温度升高、溶液浓度增大、pH升高和沉积时间延长呈增大趋势,但随电流密度的变化不大;涂层质量随温度升高、溶液浓度增大、pH升高先增后减,随电流密度增大和沉积时间延长而增大.     

自燃烧法制备羟基磷灰石及在钛表面电泳沉积

采用自燃烧法制备羟基磷灰石(HA)粉末,通过调节试剂配比、燃烧温度等实验参数,得出最佳的制备工艺,并对粉体进行了结构、粒度和比表面积的测试。采用电泳沉积法在经阳极氧化的钛板表面形成羟基磷灰石涂层,研究了电解液质量分数、电压、时间对氧化膜及涂层的影响,并进行了XRD和SEM表征;得出阳极氧化的最佳工艺:H2SO4电解液质量分数为20%,电压为120 V,氧化时间为10 min;电泳沉积的最佳工艺:悬浮液质量浓度为15 g/L,沉积电压为250 V,沉积时间为3 min。     

聚多巴胺对氧化处理后钛合金表面沉积羟基磷灰石的影响

利用阳极氧化法和微弧氧化法分别对医用钛合金表面进行处理,再经聚多巴胺薄膜表面修饰后,利用仿生溶液矿化法制备羟基磷灰石生物活性涂层,并研究聚多巴胺对经不同氧化处理的医用钛合金生物诱导沉积能力的影响;采用场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪和X射线衍射仪对经不同氧化处理及其生物诱导沉积羟基磷灰石涂层的表面形貌、元素组成和相结构进行表征分析.结果表明：阳极氧化和微弧氧化处理后的钛合金表面分别形成了纳米管和微米孔结构;再经聚多巴胺修饰后,可以显著提高羟基磷灰石涂层的生物诱导沉积能力,而且使得羟基磷灰石的排列致密、规则.     

喷射电沉积镍枝晶的试验研究

采用自行设计的喷射电沉积设备制备了镍枝晶沉积物,考察了不同试验参数对枝晶生长过程以及生成的枝晶形貌的影响,根据计盒维数原理计算了枝晶图片的分形维数.结果表明:较高的电流密度有利于枝晶的形成;随电解液中镍离子浓度的增加,生成的枝晶明显变得稀疏,分枝减少;枝晶形貌由致密紧凑型结构向疏松弥散型结构转变;随电解液温度的增加,沉积层逐步致密化.镍枝晶具有明显的分形结构,分形维数随着电流密度的增加而增大,随着电解液温度的增加先增大后减小,随着镍离子浓度的增加而减小.     

乙二胺四乙酸二钠对钛合金表面羟基磷灰石涂层的影响

采用水热电化学方法在Ti6Al4V基体表面沉积羟基磷灰石（HA）涂层,研究乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）对HA涂层的物相组成、形貌、结合强度及生物相容性的影响.结果表明,电解液中无论添加EDTA-2Na与否,水热电化学沉积得到的仍为结晶度较高、生物相容性较好的HA涂层;不同的是,与不添加EDTA-2Na的涂层相比,添加EDTA-2Na后沉积得到的HA晶体形貌发生较大改变.随着EDTA-2Na浓度的增加,HA晶体从长薄片状到花瓣状以及纤维带状;HA涂层（002）晶面衍射峰强度随着EDTA-2Na浓度的增加逐渐减弱,涂层厚度也随之减小;HA涂层与基体的结合强度,随EDTA-2Na浓度的增加先增大后减小,在浓度为7.5×10^-4 mol·L^-1时达到最大值16.8 MPa.     

沉积温度对纯钛表面制备Cu掺杂羟基磷灰石涂层的影响

在钛和钛合金表面制备羟基磷灰石（hydroxyapatite, HAp）涂层能够显著提升其生物活性。HAp中进一步掺杂Cu,可以获得抗菌效果,有效避免术后感染。为研究温度对纯钛表面制备Cu掺杂羟基磷灰石（CuHAp）涂层形貌的影响,采用电化学沉积的方法,在不同温度下制备CuHAp涂层。采用扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱仪、X射线衍射仪对涂层的表面形貌、元素含量和物相组成进行表征。结果表明：随着沉积温度的升高,沉积过程中的电流密度也随之增大。沉积温度由25 ℃升高至45 ℃,会加快CuHAp涂层致密均匀的生长;但温度升高到55 ℃时,CuHAp涂层变得疏松,并且出现裂纹。沉积温度低于45 ℃时,Ca+Cu与P的物质的量比小于1.67,有利于骨生长。适当提高沉积温度,可以得到均匀致密的CuHAp涂层。     

阳极氧化铝膜抗电强度的研究

实验研究电解液温度、草酸浓度、草酸-硫酸混酸浓度、电流密度及膜层厚度等因素对阳极氧化铝膜的抗电强度的影响.结果表明,随生长条件不同,阳极氧化铝膜的抗电强度在50~120 V/μm范围内变化.其中,电解液温度对抗电强度影响大,降低电解液温度有利于抗电强度的提高;电流密度对抗电强度的影响存在最佳值特征,低于该值时,氧化终止电压低,随之膜层抗电强度低,高于该值时,氧化电压随电流密度非线性上升,热功耗过大导致实际氧化温度上升,抗电强度降低;草酸电解液制备膜层的抗电强度高,并随草酸浓度上升而提高,微量硫酸添加均会导致抗电强度的下降;抗电强度随膜层厚度增加呈现先上升后下降的特征.1     

钛合金微弧氧化工艺参数与陶瓷膜〖KH*2〗数学模型的建立及实验研究

 建立钙磷电解液体系下微弧氧化工艺参数与陶瓷膜特性相关的数学模型,微弧氧化工艺参数（电源电压U_m、电流密度J、占空比η、溶液电导率、阳极氧化膜气体介电常数等）与陶瓷膜表面形貌、厚度、电流响应有一定关系.在钙磷电解液体系下,通过实验考察电解液强电解质NaOH浓度对陶瓷膜特性的影响,测试电压模式下电流响应曲线.实验表明:电压模型下,陶瓷膜在40s左右成膜;膜表面形貌受NaOH浓度影响较大;低浓度下模型模拟电流响应曲线与实验结果吻合性较好,可为钙磷电解液体系下确定适宜的NaOH浓度提供参考依据.     

Hydrothermal synthesis of hydroxyapatite coating on the surface of medical magnesium alloy and its corrosion resistance

The early corrosion control of biomedical magnesium alloy is an important measure to determine its good performance during implantation into human body. The deposition of calcium phosphate biological coating is the most effective solution at present. In this paper, hydroxyapatite (HAP) coating was hydrothermal synthesized on the surface of AZ31B magnesium alloy, and the influence mechanism of hydrothermal synthesis temperature, time and solution concentration was investigated. The synthesis conditions and deposition mechanism of hydroxyapatite coating without DCPA (CaHPO₄) were proposed. The surface morphology of the coating was observed by field emission electron scanning microscope (FESEM). The types and contents of microelements in the material were analyzed by energy disperse spectroscopy (EDS). Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used to analyze the functional group information of the coating surface. The corrosion resistance of different experimental groups was studied by electrochemical test. The results showed that when the calcium phosphate solution concentration was 0.1 ?mol/L and the calcium/phosphorus ratio was 1.67, the coating had better morphology structure and corrosion resistance, and the calcium/phosphorus ratio of HAP crystals reached 1.58, the epit of the prepared AZ31B-HAP coating by bare metal increased from ?1.51 ?V to ?1.18 ?V, the impedance value reached 1.0 ?× ?10⁵ ?Ω?cm², and the early corrosion of magnesium alloy substrate was effectively delayed.     

电源参数及KF和SiC纳米颗粒对ZK60 镁合金微弧氧化膜的影响

对ZK60镁合金在硅酸盐体系、不同的电源参数情况下进行微弧氧化研究.通过实验分析,得到如下结果:微弧氧化时间对膜层的耐蚀性能有较大的影响.当膜层生长到一定厚度后,耐蚀性随微弧氧化时间的延长而变差;当电流较小时,膜层均匀,孔洞较小,当电流增大时,膜层粗糙,孔洞变大,并且容易产生裂纹;KF对镁合金微弧氧化膜层的生成有很好的促进作用,当加入KF为12g/L时,膜层厚度较没加KF增加一倍多,耐蚀性也得到很大提高.当F-浓度过高时,生成的膜层粗糙,而且容易脱落.在电解液中加入纳米SiC颗粒对微弧氧化膜层的厚度和耐蚀性无明显影响.     

掺硼金刚石薄膜电极降解亚甲基蓝废水

采用掺硼金刚石薄膜电极组处理模拟亚甲基蓝染料废水,考察了掺硼金刚石薄膜的成膜质量和亚甲基蓝初始浓度、溶液pH、电解质投加量、电流密度等工艺条件对去除的影响,并进行了反应动力学模拟。结果表明,亚甲基蓝去除速率常数、去除率和溶液COD去除率随pH的升高、电解质的增多和电流密度的增大而增大。初始pH由4上升至10,亚甲基蓝去除速率常数由0.001 4 s^-1增至0.003 3 s^-1,去除率由53.9%增至85.8%。电解质投加量由1 g增至4 g,去除速率常数由0.001 7 s^-1增至0.005 1 s^-1,去除率由61.0%增至94.2%。电流密度由18.75 mA/cm²增大为75.00 mA/cm²,去除速率常数由0.000 3 s^-1增至0.003 8 s^-1,去除率由18.1%增至92%。亚甲基蓝初始浓度对去除率的影响较小。电解质投加不足及电流密度过大时,均造成溶液温度有较大上升,过剩的电能转化为溶液的热能。     

Effect of TiO<Subscript>2</Subscript> nanoparticles on hydrogen evolution reaction activity of Ni coatings

The electrocatalytic activity of electrodeposited Ni and Ni-TiO₂ coatings with regard to the alkaline hydrogen evolution reaction (HER) was investigated. The Ni coatings were electrodeposited from an acid chloride bath at different current densities, and their HER activities were examined in a 1.0-mol·L-1 KOH medium. The variations in the HER activity of the Ni coatings with changes in surface morphology and composition were examined via the electrochemical dissolution and incorporation of nanoparticles. Electrochemical analysis methods were used to monitor the HER activity of the test electrodes; this activity was confirmed via the quantification of gases that evolved during the analysis. The obtained results demonstrated that the Ni-TiO₂ nanocomposite test electrode exhibited maximum activity toward the alkaline HER. The surface appearance, composition, and the phase structure of all developed coatings were analyzed using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and X-ray diffraction (XRD), respectively. The improvement in the electrocatalytic activity of Ni-TiO₂ nanocomposite coating toward HER was attributed to the variation in surface morphology and increased number of active sites.     

钛表面微弧氧化羟基磷灰石陶瓷膜的结构及其生物活性

采用微弧氧化技术(MAO), 以纯钛(TA2)为基体, 在醋酸钙和磷酸二氢钠电解液体系中, 制备含羟基磷灰石(HA)的生物活性陶瓷膜, 并利用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)、 X射线[KG*8]能谱(EDS)和红外光谱(FT IR)对膜层进行表征, 通过体外模拟体液浸泡实验检测膜层的生物活性. 结果表明, 纯钛经微弧氧化处理10 min后, 在其表面能生成一层含羟基磷灰石成分的多孔陶瓷膜, 该膜层经模拟体液浸泡48 h后, 其表面覆盖一层含有CO^2-₃的羟基磷灰石（类骨磷灰石）, 即该陶瓷膜层具有良好的生物活性.     

喷射电沉积镍枝晶试验研究

介绍了喷射电沉积技术的原理,采用自行设计的喷射电沉积设备制备了镍枝晶沉积物,考察了不同的试验参数对枝晶生长过程以及最终微观形貌的影响,根据计盒维数原理计算了枝晶图片的分形维数。结果表明,枝晶容易在高的电流密度下生长,电流密度高,提高了阴极过电位,有利于枝晶形成;随着电铸液中镍离子浓度的提高,生成的枝晶明显变得稀疏,分枝减少。微观形貌由致密紧凑型结构向疏松弥散型结构转变;电铸液温度的增加,沉积层逐步致密化。镍枝晶具有明显的分形结构,分形维数随着电流密度以及电铸液温度的增加而增大,镍离子浓度的增加而减小。     

电沉积方法制备Zn-Ni多层膜的研究

研究了Zn-Ni合金镀液中的主盐氯化锌的浓度,电镀工艺参数对Zn-Ni合金镀层中Ni含量的影响.结果显示,电镀时峰值电流密度是影响Zn-Ni合金镀层中Ni含量的主要因素.通过控制峰值电流密度,制备出了不同组分的Zn-Ni合金多层膜.     

稀土添加剂对电沉积磷酸钙涂层的影响

采用电化学沉积的方法在钛合金(Ti-6Al-4V)表面制备生物涂层.通过加入添加剂稀土硝酸镧和氧化钇制备了两种磷酸钙盐/稀土复合涂层.试验研究了稀土对涂层的微观形貌及涂层厚度的影响.结果表明:稀土的加入使涂层变得更为均匀致密.与单一涂层相比,稀土盐的添加有效的提高了涂层的厚度.XRD分析表明,稀土的加入并没有影响磷酸钙的生成.