钛合金表面激光熔覆生物陶瓷梯度涂层的组织性能分析

石磊¹，张立君¹，王振生³，马良超¹，王振林⁴

1. 中国兵器科学研究院宁波分院3. 北京军区老干部服务处首保二科4. 中国人民解放军第113医院骨科

摘 要：利用激光熔覆技术,通过同轴送粉方式在钛合金基体表面分别制备HA/HT/T梯度涂层、HA/TiO₂涂层及纯HA涂层3种钛合金羟基磷灰石生物陶瓷涂层,并对3种不同涂层的金相组织、微观形貌、元素成分、界面结合强度等性能进行分析比较。结果表明:与纯HA涂层和HA/TiO₂涂层相比,HA/HT/T梯度涂层各区域界面结合更为紧密,无明显裂纹或孔洞形成,HA/HT/T梯度涂层由底层至表层表现为从致密到疏松的梯度结构,涂层表面Ca/P质量比为1.64,接近于自然骨的Ca/P质量比,纯HA涂层、HA/TiO₂涂层及HA/HT/T梯度涂层的界面结合强度值呈递增趋势;梯度涂层可有效改善热膨胀系数失配、降低残余应力,进而提高界面结合强度,克服涂层存在的易脱落、溶解等缺陷。

关键词：钛合金;羟基磷灰石;梯度涂层;激光熔覆;同轴送粉;组织性能;