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等离子浸没注入技术文献资料
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等离子表面改质技术提高人工关节抗磨损效能的实验研究
目的 利用等离子浸没注入技术(PIII)改质钛-铝-钒(Ti-6Al-4V)表面,探讨高温注入及后续退火处理的改性效果.方法 将Ti-6Al-4V合金以氮气等离子注入,藉检测表面氮离子的分布、表面结构/粗糙度、材料晶体及摩擦系数等性质,以评估PIII表面改性的效果.结果 提高注入温度,表面氮注入层浓度的峰值呈轻度下降;渗透深度则略为上升.硬度与注入层厚度呈良好相关性,但在高温下注入,表面溅射将造成材料的粗化,摩擦系数上升.600～800℃间高温下退火处理,同样可达到提高注入深度及促使TiN及Ti2N晶体生成、提升硬度的效果,同时升温退火处理也会造成粗糙度的微幅上升.结论 本研究藉表面物化性及力学性质的量测,初步发现Ti-6Al-4V于室温下以等离子浸没注入技术注入,并于700℃下经 30 min退火处理,可得到高硬度、低摩擦系数、耐磨损的适用于人工关节应用表面的技术.
