鈦合金廣泛應用于航空航天、化工、生物醫(yī)療設備等領域，但硬度低、耐磨性差，限制了其在許多領域的廣泛應用。因此，必須采用適當的表面處理技術來提高其性能。常用的表面改性方法包括化學鍍、電化學鍍、陽極氧化等，但化學鍍獲得的氧化膜薄、耐腐蝕、耐磨性差，化學鍍、電鍍等表面處理技術難以實現。微弧氧化作為一種新型的表面處理技術，廣泛應用于鈦等金屬及其合金的表面處理，具有工藝簡單、電解質無污染、膜層與基體結合良好的特點。
微弧氧化的技術原理是將鈦等金屬及其合金作為陽極和不銹鋼板作為陰極。在高脈沖電場環(huán)境下，議程氧化物陶瓷層在不同的電化學系統(tǒng)中在基體表面原位生成。該過程是化學氧化、電化學氧化和等離子體氧化共同作用的結果。該技術是在陽極氧化技術的基礎上發(fā)展起來的。進一步提高電壓，使其超過法拉第區(qū)域，從而達到臨界擊穿電壓。陽極金屬火花放電，不斷熔化凝固，形成與基體冶金相結合的氧化物陶瓷層。醋酸鈷微弧氧化電解液可用于電解液系統(tǒng)TC4耐熱抗沖擊的氧化物陶瓷膜在合金上產生，膜層與基底的結合能高于10MPa，在40次循環(huán)的熱轟動下，合金仍然穩(wěn)定，表明微弧氧化處理TC4合金具有優(yōu)異的耐熱性和抗沖擊性。
近兩年來，許多骨科研究人員對含鈣和磷的電解質產生的微弧氧化膜具有良好的耐磨性、耐腐蝕性和生物相容性，引起了廣泛的興趣。韓國利用微弧氧化技術在純鈦表面產生納米晶氫基磷灰石陶瓷層，結晶度高，生物相容性強，顯示了整形外科和牙科修復技能的使用潛力。西安一所大學研究了微弧氧化產生的鈣和磷氧化鈦生物活性膜，結果表明該膜由銳鈦礦制成TiO2和金紅石TiO2組成，內層細，外層多孔；膜中鈣磷原子比由內而外逐漸增加；膜經水熱處理后，可轉化為含氫磷灰石的生物活性二氧化鈦層，金紅石膜具有良好的電力性能。
β-Ti醫(yī)學界認為它是下一代整形外科和牙科的替代金屬，因為它具有優(yōu)異的物理性能和生物相容性。為了進一步增加β-Ti微弧氧化表面處理可以改善與人體骨骼的相容性β-Ti生物活性的外觀。臺灣在中國β-Ti微弧氧化技能用于制備合金TiO2陶瓷外和植入日本小鼠大腿末梢的陶瓷膜進行了測試。結果表明，生成的TiO2膜層與基底結合力好，表現出比基底純鈦更好的骨生成能力，更適合醫(yī)學植入。
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