注氮改性纯钛表面微观摩擦性能探究

《注氮改性纯钛表面微观摩擦性能探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、注氮改性纯钛表面微观摩擦性能探究［摘要目的改变纯钛表面的成分，提高其硬度和耐磨损性能。方法对纯钛试样表面行3X1017ions•cm—2和9X1017ions•cm—2两种剂量的氮离子注入。以能量散射光谱测定分析其表面元素的改变，显微硬度仪测量其显微硬度，纳米划痕仪测量其表面的耐磨损性能，扫描电子显微镜观察其注入前后的划痕形貌。综合分析其微观摩擦学性能的改变。结果氮离子注入后，纯钛试样表面成金黄色。在注入3X1017ions•cm—2和9X1017ions•cm—2剂量的氮离子试样表面，氮元素的原子百分率分别为24.08%和35.83%o试样表面的显微硬度值提高。纯钛的摩擦系数较氮离

2、子注入前明显降低，其中注入剂量为9X1017ions•cm—2的纯钛较剂量为3X1017ions•cm—2的纯钛摩擦系数小。结论氮离子注入可提高纯钛的硬度，改善其耐磨损性能。［关键词］纯钛;离子注入;纳米划痕;微观摩擦学；磨损机制［中图分类号］R783.1［文献标志码]A[doi]10.3969/j.issn.1673-5749.2012.03.010Nano-frictionpropertiesresearchofpuretitaniumsurfacebymeansofnitrogenplasmaionimplanta/tiontechniqueYueHongchi,GaoShan

3、shan,LiYue,YuHaiyang.(Dept.ofProsthodonticsTechnology,WestChinaSchoolofStomatology,SichuanUniversity,Chengdu610041,China；StateKeyLaboratoryofOralDiseases,SichuanUniversity,Chengdu610041,China)[Abstroct]ObjectiveTochangethecompositionoftitaniumsurface,andimprovethewearresistance.MethodsNitrogenw

4、asimplantedintothesurfaceofpuretitaniumusingplasmaionimplantation,theionimplantationdosewas3X1017ions•cm—2and9X1017ions•cm—2.Thechangeofsurfaceelementswasanalyzedbyenergy-dispersivespectrometry.Thehardnessofthetreatedsampleswasevaluatedwithmicro-hardnesstester.Thewearresistancewasmeasuredbynano

5、-scratchtester・Thescratchmorphologywasanalyzedbyscanningelectronmicroscope・ResultsThesamplesmodifiedbyplasmaionimplantationshowedlightgolden・Theionimplanta/tiondoseof3X1017ions•cm一2and9X1017ions•cm—2nitrogenatomcontentofthesampleswere24.08%and35.83%・Thehardnessofsamplesafterionimplantationwassi

6、gnificantlygreaterthanthesamplesbeforeionimplantation.Thefrictioncoefficientofsamplesafterionimplantationdecreasedsignificaritly.ConclusionAfternitrogenionimplantation,hardnessincreasedsignificantly,wearresistaneeofpuretitaniumcanalsobeenimproved・[Keywords]puretitanium；plasmaionimplantation；nan

7、o-scratch；micro-friction；wearmechanism在现代口腔医学中，纯钛以其生物相容性好，密度小，耐腐蚀好，优良的理化性能等特征被广泛地应用于牙种植体；但是，纯钛的硬度较差，耐磨性能不理想［1-3］,在种植体的螺纹联接处容易发生磨损，导致联接界面材料损失及其尺寸形态变化，最终致种植体松动；所以，有必要通过一些表面改性的方法提高其耐磨损性能［4］o工业上对钛进行表面改性的方法有高温渗氮、阳极氧化、等离子氮化、离子注入、物理气相沉积、