Chemical Engineering Journal（IF=15！）发表论文：通过调节沉淀取向进行增材制造生物功能钛合金的高性能陶瓷涂层
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Chemical Engineering Journal
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High-performance ceramic coatings for additive manufacturing biofunctional titanium alloy by regulating precipitation orientation
Mao Y.; Zhao Q.; Geng J.; Qian W.; Zou H.; Gong T.; Chen Y.; Gao G.; Wang L.; Zhao Y.
Published：2024-06-01
DOI：10.1016/j.cej.2024.151325
研究背景
社会对生物医疗领域的需求日益增长，然而当前生物功能合金在涂层方面存在的问题仍然制约着其应用。如何提高涂层的耐磨性和抗菌活性成为亟待解决的难题。
研究内容
研究团队在化工工程期刊上发表了一项关于利用增材制造技术制备高性能等离子电解氧化（PEO）涂层的研究。他们通过控制晶体取向，成功在钛铜合金上制备出具有优异耐磨性和抗菌活性的涂层。相较于铸锭冶金（IM）制备的钛铜合金，增材制造（AM）制备的钛铜合金中的Ti<sub>2</sub>Cu-(1 1 0)取向晶体，由于其低原子密堆积，表现出较低的功函数和较差的耐蚀性。这有利于在PEO过程中释放铜离子，促进形成更多的氧化铜（CuO）。
在PEO处理后，增材制造的PEO涂层中含有更多的CuO（44.44 wt%），而IM制备的PEO涂层中只含有3.6 wt%的CuO。这导致增材制造的涂层具有更好的耐蚀性和较低的摩擦系数（增材制造为0.13，IM制备为0.34）。增材制造的PEO涂层抗菌效果高达99.62%。
研究意义
这项研究突出了在增材制造过程中调控沉淀物相取向作为一种创新方法，有效地制备合金的功能性PEO涂层。这一创新为未来生物医疗领域的材料研究和应用提供了新的思路和方法。
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