材料电化学ppt课件.pptx

关于阳极氧化 关于阳极氧化 阳极氧化 anodicoxidation 即金属或合金的电化学氧化 指的是金属或合金在相应的电解液和特定的工艺条件下 在外加电流的作用下 采用电解的方法在阳极上形成一层几个微米到几十个微米厚度氧化膜薄膜的过程 阳极氧化能够在阳极基底上形成一层氧化物陶瓷层 在阳极氧化过程中 伴随有介电击穿过程 微弧氧化过程 等离子电解氧化过程和阳极离子 化学进程发生 2 关于阳极氧化 根据制备方法及结构的不同 钛表面阳极氧化产物可以分为 致密型的阳极氧化钛薄膜 compactTiO2films 多孔型的TiO2纳米管阵列 TiO2nanotubearrays TiO2NTs 3 关于阳极氧化 电极反应中 遵循着离子反应顺序如下 阴极 阳离子得电子 Ag Hg2 Fe3 Cu2 H 酸 Pb2 Sn2 Fe2 Zn2 H 水 Al3 Mg2 Na Ca2 K 阳极 阴离子失电子 S2 I Br Cl OH 含氧酸根离子 F 4 关于阳极氧化 电极反应中 遵循着离子反应顺序如下 阴极 阳离子得电子 Ag Hg2 Fe3 Cu2 H 酸 Pb2 Sn2 Fe2 Zn2 H 水 Al3 Mg2 Na Ca2 K 阳极 阴离子失电子 S2 I Br Cl OH 含氧酸根离子 F 5 关于阳极氧化 电极反应中 电解液的化学成分及浓度 氧化电压对反应的影响重大 浓硫酸 1M 1min 反应电压70V 6 关于阳极氧化 电极反应中 电解液的化学成分及浓度 氧化电压对反应的影响重大 M1 1 25M的NaOH电解液M2 1 25M的NaOH电解液 0 02M的Ca H2PO4 2电解液M3 1 25M的NaOH电解液 浸泡在0 02M的Ca H2PO4 2电解液中 7 关于阳极氧化 电极反应中 电解液的化学成分及浓度 氧化电压对反应的影响重大 分次阳极氧化 含有1MH2O 0 1MNH4F的乙二醇 35V 2h 含有HF和H2O的乙二醇 8 临床使用的钛基种植体 临床使用的钛基种植体 Ticer Ticer的阳极氧化过程是在0 12MCa H2PO4 2水溶液电解液中进行的 其中阳极基底材料为商用纯钛 产生的二氧化钛表面进行羟基磷灰石涂层涂覆 反应过程温度为30 最开始动电位为50mA cm2 反应结束的动电位为0 9A cm2 Ticer表面有60 的TiO2 另外40 主要是无定形磷酸钙 10 临床使用的钛基种植体 Ticer Ticer的阳极氧化过程是在0 12MCa H2PO4 2水溶液电解液中进行的 其中阳极基底材料为商用纯钛 产生的二氧化钛表面进行羟基磷灰石涂层涂覆 反应过程温度为30 最开始动电位为50mA cm2 反应结束的动电位为0 9A cm2 Ticer表面有60 的TiO2 另外40 主要是无定形磷酸钙 11 临床使用的钛基种植体 TiUnite 制备方法与Ticer相似 12 总结 总结 电化学阳极氧化法应用于钛金属表面改性具有以下两个显著的优点 其一 阳极氧化为原位生长一层陶瓷层 相比较于等离子喷涂法 其表面结合强度远大于喷涂层结合强度 其二 在生理环境中 由于机械应力的影响 钛离子可能会迁移到周围组织中 甚至迁移到肺 肝脏 脾脏以及肾脏之中 而且 离子的释放可能会导致罕见的过敏症 种植体