二元Ti-Al和Ti-Si薄膜金属玻璃的制造和表征

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物材料工程 生物材料工程
• 表面科学是一门学科.

背景情况:

• 薄膜金属玻璃 (TFMGs) 为先进的应用提供了独特的特性.
• 基于的合金被广泛用于生物医学植入物.
• 开发具有增强生物相容性和性能的新型TFMG至关重要.

研究的目的:

• 为了制造和描述二进制Ti-Si和Ti-AlTFMGs.
• 评估它们的结构,表面,电化学和机械性能.
• 评估它们作为生物医学涂层材料的潜力.

主要方法:

• 电子束蒸发被用于在Ti和Si基板上沉积Ti-Si和Ti-AlTFMG.
• 使用X射线衍射 (XRD) 和原子力显微镜 (AFM) 进行结构和表面分析.
• 在汉克的溶液和纳米沉积中进行了电化学测试,以评估耐腐蚀性和机械性能.

主要成果:

• 通过XRD证实了Ti₈₉Si₁₁和Ti₅₅Al₄₅膜的无形结构.
• Ti₈₉Si₁₁表现出优越的耐腐蚀性,具有最低的腐蚀电流密度 (i_corr = 0.123 μA/cm^{2) 和更广泛的被动区域.}
• 这两种TFMG都显示出比cp Ti更高的内硬度,Ti₅₅Al₄₅显示出最高的硬度 (5.93 ± 0.37 GPa).

结论:

• Si和AlTFMGs具有有利的结构,电化学和机械特性.
• Ti89 Si11 TFMG 具有卓越的耐腐蚀性,使其成为生物医学应用的强大候选者.
• 这些TFMG具有作为高性能生物医学涂料的巨大潜力.