The invention discloses a method for preparing Mg/Zn gradient alloy by pulsed laser plasma implantation, in which a polished magnesium or magnesium alloy and a zinc target are placed in vacuum at intervals, and a high voltage electrostatic field is formed between the spaced magnesium or magnesium alloy and a zinc target by means of a high voltage electric current, and then in turn. Magnesium/zinc gradient alloys were prepared by zinc target irradiated by pulsed laser and pyrophosphate zinc plating on the surface of magnesium or magnesium alloys. At the same time, the method has the characteristics of more accurate control of Diffusion Penetration depth, more uniform and uniform penetration layer, strong adhesion between the later electroplating zinc layer and the diffusion zinc layer, and not easy to peel.
【技术实现步骤摘要】
Mg/Zn梯度合金的脉冲激光等离子注入的制备方法
本专利技术涉及镁基生物医用及金属材料腐蚀防护
,特别涉及一种Mg/Zn梯度合金的脉冲激光等离子注入的制备方法。
技术介绍
镁或镁合金由于具有良好的比强度、比刚度和较好的加工性能,与骨组织相近的弹性模量,特别是优异的生物降解能力,使镁及其合金在硬骨组织植入方面具有巨大的潜在应用。然而,作为可降解的骨植入材料镁的降解速率过快,需要降低镁的腐蚀倾向性。因此,改善镁合金本身的耐腐蚀性能(特别是均匀腐蚀性能)以及完善表面改性技术成为镁合金在骨科内植物材料领域应用的关键。镁表面涂层处理是解决以上问题的重要途径之一。由于大多数陶瓷涂层是化学惰性的,因此陶瓷涂层虽使镁及其合金钝化耐蚀性提高,但涂覆陶瓷涂层的镁及合金不再具有生物降解能力。因此,陶瓷涂层这一处理方法逐渐被同样具有可降能力的金属锌涂层、金属铁涂层等替代。然而由于镁合金的电极电位很低,电化学活性很高,难于在其表面直接电镀或化学镀其他金属,具体来说,在镁表面直接进行电镀或化学镀时,金属镁会与镀液中的阳离子发生置换反应,造成镀层疏松、多孔、结合力差,且会影响镀层的稳定性,缩短使用寿命。目前镁合金电镀方面的研究也主要集中于前处理方法,以及在镀液中通过加入缓蚀剂,使其与镁合金作用而在表面生成不溶解的保护膜,膜层将镁的活性表面与电解液隔离开,阻止或缓解了电化学腐蚀或者化学腐蚀。例如,镁合金电镀一般采用化学转化镀金属,相应的电镀工艺流程为:表面处理→活化→浸锌→退镀→二次浸锌→电镀。由此可见,镁及镁合金的电镀或化学镀前处理工艺复杂。因此,有必要对镁及镁合金前处理方法进行 ...
【技术保护点】
1.一种Mg/Zn梯度合金的脉冲激光等离子注入的制备方法,其特征在于,步骤如下:S1、将经过打磨抛光的金属镁或镁合金,以及锌靶置于真空罐中,并将真空罐抽真空;S2、在金属镁或镁合金与锌靶间通入高压电场,使间隔设置的金属镁或镁合金与锌靶之间形成高压静电场;S3、采用脉冲激光辐照锌靶形成等离子体源,使等离子体在步骤S2形成的高压静电场的作用下注入金属镁或镁合金表层;S4、采用焦磷酸盐镀锌工艺在步骤S3处理过的材料的表面电镀锌层。
【技术特征摘要】
1.一种Mg/Zn梯度合金的脉冲激光等离子注入的制备方法,其特征在于,步骤如下:S1、将经过打磨抛光的金属镁或镁合金,以及锌靶置于真空罐中,并将真空罐抽真空;S2、在金属镁或镁合金与锌靶间通入高压电场,使间隔设置的金属镁或镁合金与锌靶之间形成高压静电场;S3、采用脉冲激光辐照锌靶形成等离子体源,使等离子体在步骤S2形成的高压静电场的作用下注入金属镁或镁合金表层;S4、采用焦磷酸盐镀锌工艺在步骤S3处理过的材料的表面电镀锌层。2.根据权利要求1所述的Mg/Zn梯度合金的脉冲激光等离子注入的制备方法,其特征在于,在进行步骤S1之前,将金属镁或镁合金打磨抛光至表面粗糙度Ra至0.1~2μm后,清洗、干燥。3.根据权利要求1所述的Mg/Zn梯度合金的脉冲激光等离子注入的制备方法,其特征在于,步骤S1中,真空罐内的压强P≤8×10...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏强,张婷婷,叶文浩,平瑞婷,李小月,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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