激光选择熔化成形工艺参数对多孔钛结构的影响及成孔机理.pdf

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1、第４０卷中国激光光学前沿———光电技术２０１３年１２月犆犎犐犖犈犛犈犑犗犝犚犖犃犔犗犉犔犃犛犈犚犛专刊激光选择熔化成形工艺参数对多孔钛结构的影响及成孔机理张超１，２２３２１陈长军王晓南张敏敬和民（１安徽工业大学材料科学与工程学院，安徽马鞍山２４３００２）２苏州大学机电学院激光加工中心，江苏苏州２１５０２１；３苏州大学沙钢钢铁学院，江苏苏州２１５０２１摘要为丰富生物医用多孔钛的制备方法，采用激光选择熔化成形技术制备了多孔钛，着重研究了光斑直径／扫描间距（犇／犱）值及粉末组成对多孔钛结构的影响、主孔及微孔的形成机理。结果表明：实验粉末为９５％Ｔｉ＋５％ＴｉＨ２（

2、９５％，５％为质量分数）、犇／犱值为１时，多孔钛孔隙由主孔和微孔构成，微孔将部分主孔连通，形成三维连通结构；激光束选择性地作用于预置粉末，预留的未被辐照区域形成主孔，是否存在主孔由犇／犱值决定，犇／犱＝２时不产生主孔，犇／犱＝１时产生主孔；激光作用下ＴｉＨ２分解产生Ｈ２，在极快速凝固条件及“活塞效应”的协同作用下，部分Ｈ２来不及从钛熔池中逸出而形成微孔，微孔对样品的孔隙率影响不明显，但微孔的存在明显提高了样品的开孔率。关键词激光技术；激光选择熔化成形；多孔钛；孔结构中图分类号ＴＧ４５６．７文献标识码Ａ犱狅犻：１０．３７８８／犆犑犔２０１３４０．狊１０３００３犈

3、犳犳犲犮狋狅犳犘狉狅犮犲狊狊犘犪狉犪犿犲狋犲狉狊狅狀犘狅狉狅狌狊犜犻狋犪狀犻狌犿犛狋狉狌犮狋狌狉犲犪狀犱犕犲犮犺犪狀犻狊犿狅犳犘狅狉狅狌狊犉狅狉犿犪狋犻狅狀犻狀犛犲犾犲犮狋犻狏犲犔犪狊犲狉犕犲犾狋犻狀犵１，２２３２１犣犺犪狀犵犆犺犪狅犆犺犲狀犆犺犪狀犵犼狌狀犠犪狀犵犡犻犪狅狀犪狀犣犺犪狀犵犕犻狀犑犻狀犵犎犲犿犻狀１烄犛犮犺狅狅犾狅犳犕犪狋犲狉犻犪犾狊犛犮犻犲狀犮犲牔犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犃狀犺狌犻犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，烌犕犪′犪狀狊犺犪狀，犃狀犺狌犻２４３００２，犆犺犻狀犪２犛犮犺狅狅犾狅犳犕犲犮犺犪狀犻犮犪犾犪狀犱犈犾犲犮狋狉犻犮犪

4、犾犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犔犪狊犲狉犘狉狅犮犲狊狊犻狀犵犚犲狊犲犪狉犮犺犆犲狀狋犲狉，犛狅狅犮犺狅狑犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犛狌狕犺狅狌，犑犻犪狀犵狊狌２１５０２１，犆犺犻狀犪烆３犆犺犻狀犪烎犛犺犪犵犪狀犵犛犮犺狅狅犾狅犳犐狉狅狀犪狀犱犛狋犲犲犾，犛狅狅犮犺狅狑犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犛狌狕犺狅狌，犑犻犪狀犵狊狌２１５０２１，犃犫狊狋狉犪犮狋犐狀狅狉犱犲狉狋狅犲狀狉犻犮犺狋犺犲狆狉犲狆犪狉犪狋犻狅狀犿犲狋犺狅犱狊狅犳犫犻狅犿犲犱犻犮犪犾狆狅狉狅狌狊犜犻，犪狋犲犮犺狀狅犾狅犵狔狅犳狊犲犾犲犮狋犻狏犲犾犪狊犲狉犿犲犾狋犻狀犵犻狊狌狊犲犱狋狅狆狉犲狆犪狉犲狆狅狉狅狌狊犜

5、犻．犜犺犲犲犳犳犲犮狋狅犳狊狆狅狋犱犻犪犿犲狋犲狉／狊犮犪狀狊狆犪犮犲（犇／犱）犪狀犱狆狅狑犱犲狉狅狀狋犺犲狊狋狉狌犮狋狌狉犲狅犳狆狅狉狅狌狊犜犻犪狀犱狋犺犲犳狅狉犿犪狋犻狅狀犿犲犮犺犪狀犻狊犿狊狅犳犫犻犵犺狅犾犲狊犪狀犱狊犿犪犾犾犺狅犾犲狊犪狉犲犻狀狏犲狊狋犻犵犪狋犲犱．犜犺犲狉犲狊狌犾狋狊犱犲犿狅狀狊狋狉犪狋犲狋犺犪狋狑犺犲狀狋犺犲犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋犻狊９５％犜犻＋５％犜犻犎２（９５％，５％犪狉犲犿犪狊狊犳狉犪犮狋犻狅狀狊）犪狀犱犇／犱＝１，狆狅狉狅狌狊狋犻狋犪狀犻狌犿犺狅犾犲狊犪狉犲犮狅犿狆狉犻狊犲犱狅犳犫犻犵犺狅犾犲狊犪狀犱狊犿犪犾犾犺狅犾犲狊，狊犿

6、犪犾犾犺狅犾犲狊犿犪犽犲狆犪狉狋狅犳狋犺犲犫犻犵犺狅犾犲狊犮狅狀狀犲犮狋犲犱，狋狅犫犲狋犺犲狉犲犱犻犿犲狀狊犻狅狀犪犾犮狅狀狀犲犮狋犻狏犻狋狔狊狋狉狌犮狋狌狉犲．犔犪狊犲狉犫犲犪犿犻狉狉犪犱犻犪狋犲狊狆狉犲狊犲狋狆狅狑犱犲狉狊犲犾犲犮狋犻狏犲犾狔，犪狀犱狋犺犲犪狉犲犪狑犻狋犺狅狌狋犻狉狉犪犱犻犪狋犲犱犳狅狉犿犫犻犵犺狅犾犲狊．犅犻犵犺狅犾犲狊犪狉犲犱犲犮犻犱犲犱犫狔犇／犱．犅犻犵犺狅犾犲狊犪狉犲犳狅狉犿犲犱狌狀犱犲狉犇／犱＝１，狑犺犻犾犲狌狀犱犲狉犇／犱＝２，犪狉犲狀狅狋．犜犻犎２犻狊犱犲犮狅犿狆狅狊犲犱犪狀犱狆狉狅犱狌犮犲狊犎２狌狀犱犲狉狋犺犲犻狉狉犪犱犻

7、犪狋犻狅狀狅犳犾犪狊犲狉犫犲犪犿，狑犻狋犺狋犺犲狉犪狆犻犱狊狅犾犻犱犻犳犻犮犪狋犻狅狀犪狀犱“犘犻狊狋狅狀犈犳犳犲犮狋”，犪狀犱狊狅犿犲犎２犱狅犲狊狀狅狋犺犪狏犲犲狀狅狌犵犺狋犻犿犲狋狅狅狏犲狉犳犾狅狑犳狉狅犿狑犲犾犱狆狅狅犾犪狀犱狋犺狌狊犳狅狉犿狊犿犪犾犾犺狅犾犲狊；狋犺犲犲犳犳犲犮狋狅犳狊犿犪犾犾犺狅犾犲狊狅狀狆狅狉狅狊犻狋狔犻狊狀狅狋狅犫狏犻狅狌狊，犫狌狋狋犺犲犲狓犻狊狋犲狀犮犲狅犳狊犿犪犾犾犺狅犾犲狊犻犿狆狉狅狏犲狋犺犲狅狆犲狀狉犪狋犻狅狅犳狋犺犲狊犪犿狆犾犲犱狉犪犿犪狋犻犮犪犾犾狔．犓犲狔狑狅狉犱狊犾犪狊犲狉狋犲犮犺狀犻狇狌犲；狊犲犾犲犮狋犻狏犲犾犪

8、狊犲狉犿犲犾狋犻狀犵犳狅狉犿犪狋犻狅狀