用微弧氧化技术对钛合金进行表面改性

钛合金广泛应用于航空航天、化工及生物医疗领域，但是其硬度较低，抗磨减摩性能差，限制了其应用，因此，利用表面改性技术改善钛合金的表面性能备受关注。通常会常用的方法是进行化学处理或化学氧化，来提高和改善基体与涂覆层的结合力以及表面的耐蚀性能。但是，化学氧化所得到的氧化膜层较薄，耐蚀性和耐久性较差。钛合金表面的氧化膜使得在钛上进行化学镀、电镀难以实现。相比之下，微弧氧化处理目前普遍被认为是很有前途的钛合金表面处理方法。

微弧氧化，是在电解质溶液中（一般是弱碱性溶液）施加高电压（直流、交流或脉冲）在材料表面原位生长陶瓷氧化膜的过程，该过程是物理放电与电化学氧化、等离子体氧化协同作用的结果。该技术是在普通阳极氧化技术的基础上发展起来的，进一步提高电压，使电压超出法拉第区，达到氧化膜的击穿电压，就会在阳极出现火花放电现象，在材料表面形成陶瓷氧化膜，使等离子体氧化膜既有陶瓷膜的高性能，又保持了阳极氧化膜与基体的结合力。

近两年来，由于在含钙和磷组分的电解液中生成的微弧氧化膜层具有高的抗磨损、抗腐蚀和生物相容性，在骨移植方面引起研究者的兴趣。韩国利用微弧氧化技术在纯钛表面上生成纳米晶氢基磷灰石陶瓷层，该膜层中磷灰石陶瓷具有很高的结晶度，拥有很强的生物相容性，显示出在整形外科和牙科的修补技术上的应用潜力。