NiTi合金激光熔凝处理及其生物腐蚀性能研究

作者：仇安; 陈慧; 宋婕; 程学进; 丁红燕; 周广宏^*

来源：表面技术, 2023, 52(01): 364-420.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.01.037

• NiTi合金
• 显微组织
• 激光熔凝
• 熔凝层
• 生物腐蚀
• 氧化膜

目的 通过对NiTi合金表面进行激光熔凝处理，从而提高Ni Ti合金的耐腐蚀性能。方法 利用紫外激光器对NiTi合金进行表面熔凝处理，借助扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜(OM)、能量色散X射线光谱仪(EDX)和X射线衍射仪(XRD)等技术手段，研究了激光熔凝处理前后Ni Ti合金的表面显微组织、成分和相结构。测试了激光熔凝处理前后NiTi合金表面与模拟体液(SBF)的接触角、熔凝层的显微硬度等表面性能。通过全浸腐蚀试验和电化学测试，研究了熔凝层在SBF溶液中的生物腐蚀性能，并分析了腐蚀机理。结果 NiTi合金经过激光熔凝处理后，在合金的表层形成了厚度为90～150μm的熔凝层，熔凝层主要由Ti O2、β相以及少量的Ti O相组成。合金表面的平均显微硬度提高了153～279HV，合金的表面接触角增大，由亲水性转为疏水性。相较于未处理的样品，熔凝处理后的样品在SBF溶液中的腐蚀电位分别正移了435 mV和413 mV，腐蚀电流密度分别下降了83%、62%左右。熔凝处理后的样品在SBF溶液浸泡168 h后，SBF溶液中的Ni2+浓度下降了约1/3。结论 以适当的激光加工参数对NiTi合金进行激光熔凝处理，可在NiTi合金表面形成致密的氧化膜，这层氧化膜和熔凝层可以有效地抑制NiTi合金在SBF溶液中的点腐蚀行为。

• 单位
  淮阴工学院; 宿迁学院