钴铬合金支架多弧离子镀氮化钛基础研究-论文-万方医学网

钴铬合金支架多弧离子镀氮化钛基础研究

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摘要[目的]通过多弧离子镀工艺，在钴铬合金支架表面形成稳定、致密的氮化钛镀膜；观察测试氮化钛镀膜的表面形貌、化学构成、与基体合金的结合强度以及表面硬度等性质，对该表面改性方法进行探索性基础研究。 [材料与方法]选用四川大学华西口腔医学院自行研制的牙科用烤瓷支架钴铬钼合金，以常规方法铸造片状金属试件若干，表面打磨抛光至镜面状。将试件随机分为两组。利用多弧离子镀在第一组试件表面镀氮化钛膜；第二组作为空白对照组。以扫描电镜观察镀膜表面及对照未镀膜试件表面的形貌特征；扫描电镜结合x线能谱仪观察镀膜－基体合金结合界面形貌并行元素线分析；以x射线光电子能谱分析仪分析镀膜化学成分；以x线衍射分析仪检测镀膜晶体相结构；采用涂层附着力自动划痕仪测试氮化钛镀膜与基体合金的结合力；以显微硬度仪测试镀膜试件及对照试件的表面硬度。 [结果]钴铬合金经多弧离子镀氮化钛膜后，表面呈金黄色。厚度约2.5um；涂层表面肉眼观光滑细腻，镜下观可见有微小颗粒(熔滴)及微小孔洞；横截面观涂层厚度一致，与基体合金结合紧密，结构均匀致密；涂层主要成分为TiN，且TiN晶粒发生111晶面的择优取向；TiN涂层一基体合金结合强度较高，结合强度临界载荷值达到93.42N，高于TiN涂层与纯钛或钛合金基体的结合强度(分别为34N及41N)；镀膜组试件表面显微硬度达484.76HV，明显高于对照组，差异具有统计学意义。 [结论]通过多弧离子镀的方法，可以在钴铬合金表面形成数微米厚的氮化钛镀膜。该方法操作简单，所得镀膜与基体合金结合紧密，结构致密，硬度高，色泽美观，可作为钴铬钼合金支架表面改性的实用方法。