झरझरा टाइटेनियम कोटिंग की तैयारी विधि

झरझरा टाइटेनियम कोटिंग की तैयारी विधि

झरझरा टाइटेनियम फोम और इसके मिश्र धातु टाइटेनियम मिश्र धातु और झरझरा सामग्री की विशेषताओं को मिलाते हैं, जो उच्च क्रूरता और संक्षारण प्रतिरोध को बनाए रखते हुए, इसकी ताकत को कमजोर किए बिना सामग्री के वजन को कम कर सकते हैं।

यह समझा जाता है कि टाइटेनियम फोम और इसके मिश्र धातुओं का कुछ विशेष क्षेत्रों में विशेष रूप से बायोमेडिकल उद्योग में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग मूल्य है। क्योंकि झरझरा टाइटेनियम में उच्च जैव-रासायनिकता और उत्कृष्ट यांत्रिक गुण दोनों होते हैं, इसके फायदे बहुत स्पष्ट हैं। समग्र झरझरा टाइटेनियम सामग्री की तुलना में, सतह पर केवल झरझरा टाइटेनियम सामग्री में उच्च यांत्रिक शक्ति होती है और यह अधिक शारीरिक भार का सामना कर सकती है, इस प्रकार व्यापक दिखा रही है चिकित्सा क्षेत्र में आवेदन की संभावनाएं।

हाल ही में, चाइनीज एकेडमी ऑफ वेपन्स साइंसेज के काम ने साबित कर दिया है कि ठंड छिड़काव तकनीक और वैक्यूम डिस्टिलेशन का सही संयोजन एक मर्मज्ञ झरझरा संरचना के साथ एक शुद्ध टाइटेनियम कोटिंग तैयार कर सकता है।

विधि ठंड छिड़काव तकनीक द्वारा Ti-Mg समग्र कोटिंग तैयार करना है, और झरझरा टाइटेनियम कोटिंग की तैयारी कोटिंग में Mg के वैक्यूम आसवन द्वारा महसूस की जाती है। उन्होंने होममेड Ti पाउडर और Mg पाउडर का उपयोग किया, जो शारीरिक रूप से मिश्रित थे। कोटिंग के लिए छिड़काव पाउडर के रूप में 80:20 का द्रव्यमान अनुपात। छिड़काव के लिए चयनित सब्सट्रेट TC4 ग्रेड टाइटेनियम मिश्र धातु (0.{{1{{12}) है। }}}02 प्रतिशत H, 0.07 प्रतिशत O, 0.02 प्रतिशत N, 0.02 प्रतिशत C, 0.04 प्रतिशत Fe, 6.2 प्रतिशत Al, 4.1 प्रतिशत V, TiBal).Ti-Mg कम्पोजिट कोटिंग उच्च गति और उच्च दबाव वाले ठंडे छिड़काव उपकरण द्वारा तैयार किया जाता है। काम करने वाली गैस N2 है, काम का दबाव 3.0MPa है, गैस का ताप तापमान 300 डिग्री है, और छिड़काव की दूरी 25 मिमी है। फिर, एक वैक्यूम सिंटरिंग भट्टी का उपयोग स्प्रे किए गए Ti-Mg कम्पोजिट कोटिंग के वैक्यूम डिस्टिलेशन के लिए किया जाता है। 2.0 ~ 2.3MPa का कक्ष दबाव, 1100 डिग्री का आसवन तापमान और 2h का आसवन समय।

परीक्षण से पता चला है कि प्राप्त कोटिंग और सब्सट्रेट के बीच बाध्यकारी इंटरफ़ेस अपेक्षाकृत तंग है, कोटिंग का घनत्व अधिक है, औसत मोटाई लगभग 250µm है, और कोटिंग में दो घटकों का वितरण अपेक्षाकृत समान है। माप के बाद, कोटिंग और सब्सट्रेट की बाध्यकारी ताकत 60MPa तक पहुंच गई, और कोटिंग की सरंध्रता 1 प्रतिशत से कम थी। सतह का संरचना विश्लेषण एक ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषक का उपयोग करके किया गया था। नतीजे बताते हैं कि कोटिंग में टाइटेनियम कणों में स्पष्ट ऑक्सीजन सामग्री नहीं थी, यह दर्शाता है कि ठंड छिड़काव तकनीक टाइटेनियम पाउडर के अत्यधिक ऑक्सीकरण से बचाती है, जो छिड़काव पाउडर की मूल रासायनिक संरचना को बनाए रखने के लिए अनुकूल थी; हालाँकि, कोटिंग में मैग्नीशियम के कणों में अधिक अशुद्धियाँ पाई गईं, जो मुख्य रूप से मैग्नीशियम धातु की उच्च गतिविधि और वातावरण में प्राकृतिक ऑक्सीकरण के कारण थी। कोटिंग को झरझरा बनाने के लिए, छिड़काव कोटिंग में मैग्नीशियम घटक होना चाहिए हटा दिया जाता है, इसलिए स्प्रे की गई कोटिंग वैक्यूम आसुत होती है। वैक्यूम डिस्टिलेशन के बाद, कोटिंग के माइक्रोस्ट्रक्चर में एक महत्वपूर्ण थ्रू-होल संरचना होती है, कोटिंग की सरंध्रता 50 प्रतिशत तक पहुंच जाती है, और छिद्र का आकार वितरण 30 ~ 100µm होता है। परिणाम कोटिंग की सतह पर ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषण से पता चलता है कि कोटिंग के वैक्यूम आसवन उपचार के बाद केवल टाइटेनियम घटक मौजूद है, और मैग्नीशियम घटक पूरी तरह से आसुत है।