TiC微孔陶瓷的制备及其热力学表征.pdfVIP

第 4l卷 第 6期 中国矿业大学学报 Vo1．41 NO．6 2O12年 11月 ChinaUniversityofMining8LTechnology NOV．2012 TiC微孔陶瓷的制备及其热力学表征 罗 勇，田茂财 ，杨 莉 (中国矿业大学 材料科学与工程学院，江苏 徐州 221116) 摘要 ：为了研究 TiC微孔 陶瓷的形成机理，采用材料热力学分析 了钛合金 的渗碳工艺，采用分级 渗碳法在钛合金表面制备 出了TiC微孔陶瓷，并对微孔陶瓷进行 了性能表征．研 究后认为钛合 金分级渗碳在热力学上可行 ，同时在分级渗碳 中得到的是石墨碳 ；其硬度很 高能够对钛合金形成 很好的支撑作用．结果表 明：面心立方结构的碳化钛微孔 陶瓷的纳米硬度值达到 了16．1GPa，将 对钛合金基体起到很好的保护作用，是一种很有前途的生物材料． 关键词 ：微孔陶瓷 ；热力学；生物材料；钛合金 中图分类号 ：TG111 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—1964(2012)06—1005—05 Preparationandthermodynamicscharacterization Ooftmmi1ccrroo—一PpoorroouussT1iC IUO Yong，TIAN M ao—cai，YANG Li (SchoolofM aterialScienceandEngineering，ChinaUniversityofMining8-Technology，Xuzhou，Jiangsu221116，China) Abstract：Materialthermodynam icsisusedtoanalyzethecarburizationoftitanium alloyforthe purposeofresearchontheformationmechanism ofmicro—porousTiC ceramics．And thenTiC micro--porousceram icsaresuccessfullysynthesizedonthesurfaceoftitanium alloysusingse—— quentialcarburization．Finally，thepropertiesofmicro—porousTiC ceramicsareexamined．Itis foundthatthesequentialcarburization isthermodynam icallyfeasible，and graphiteisobtained afterthecarburization．Italsorevealsthatthehighhardnesscouldprovideexcellentsupportto thetitanium alloysubstrate．Theresultsshow thatcompactmicro—poroustitanium carbidewith aface—centredcubicstructurehashighhardnessvalueof16．1GPa，whichindicatesthatmicro — — porousTiC ceramicsisapotentialbiomaterialduetoitsexcellentprotectionofthetitanium substrate． Keywords：micro—porousceram ics；thermodynam ics；biomaterials；titanium alloys 钛合金是 目前在矫形外科领域广泛应用的金 为了解决钛合金的耐磨性 ，最有效的方法就是 属 ，具有很高的耐腐蚀性 、良好的生物相容性 、较高 采用表面改性技术在钛合金表面制备坚硬耐磨 的 的机械强度