注氮改性纯钛表面的微观摩擦性能研究.pdf

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1、国际口腔医学杂志第39卷3期2012年5月www．gjkqyxzz．cn·317·注氮改性纯钛表面的微观摩擦性能研究岳虹池高姗姗李悦于海洋(四川大学华西口腔医学院修复工艺学教研室；口腔疾病研究国家重点实验室，四川大学成都610041)[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3x10”ions·c和9xlO”ions·am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

2、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3xlO”ions·am和9xlO17ions·cm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％。试样表面的显微硬度值提高。纯钛的摩擦系数较氮离子注入前明显降低，其中注入剂量为9xlO”ions·am的纯钛较剂量为3xlO”ions·CB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

3、标志码】A【doi】10．3969／j．issn．1673—5749．2012．03．010Nano-frictionpropertiesresearchofpuretitaniumsurfacebymeansofnitrogenplasmaionimplantafiontechniqueYueHongchi，GaoShollsholb,LiYue，YuHaiyang．(Dept．ofProsthodonticsTechnology,WestChinaSchoolofStomatology,Sichuon

4、University,Chengdu610041，China；StateKeyLaboratoryofOralDiseases，SichuanUniversity,Chengdu610041，China)【Abstract】ObjectiveTochangethecompositionoftitaniumsurface，andimprovethewearresistance．MethodsNitrogenwasimplantedintothesurfaceofpuretitaniumusingplasma

5、ionimplantation，theionimplantationdosewas3xlOions·cmand9xlOions·cm．ThechangeofSUrfaceelementswasanalyzedbyenergy-dispersivespectrometry．Thehardnessofthetreatedsampleswasevaluatedwithmicro—hardnesstester．Thewearresistancewasmeasuredbynano—scratchtester．The

6、scratchmorphologywasanalyzedbyscanningelectronmicroscope．ResultsThesamplesmodifiedbyplasmaionimplantationshowedlightgolden．Theionimplantationdoseof3x10”ions。cmand9×10ions·amnitrogenatomcontentofthesampleswere24．08％and35．83％．Thehardnessofsamplesafterionimp

7、lantationwassignificantlygreaterthanthesamplesbeforeionimplantation．Thefrictioncoeficientofsamplesafterionimplantationdecreasedsignificantly．ConclusionAfternitrogenionimplantation，hardnessincreasedsignificantly，wearresistanceofpuretitaniumcanalsobeenimpro

8、ved．[Keywords】puretitanium；plasmaionimplantation；nano—scratch；micro—friction；wearmechanism在现代口腔医学中，纯钛以其生物相容性好，对钛进行表面改性的方法有高温渗氮、阳极氧化、密度小，耐腐蚀好，优良的理化性能等特征被广等离子氮化、离子注入、物理气相沉积、化学气泛地应用于牙种植体；但是，纯钛的硬度较差，相沉积和等离子体化学气相沉积等『5_。其