TiZrNb-Pulver┃Medium-Entropie-Legierung (MEA) Pulver

Shanghai Truer Technology Co,.LTD 

TiZrNb-Pulver┃Medium-Entropie-Legierung (MEA) Pulver

Eine einfache Äquiatomik Pulver aus einer Ti-Zr-Nb-Legierung mit mittlerer Entropie (MEA) entwickelt für biokompatible Materialien, die dem menschlichen Knochen näher sind als Ti6Al4V, wurde hergestellt durch Plasma-Rotations-Elektroden-Verfahren (PREP) Methode. Außerdem zeigte das elektrochemische Verhalten, dass seine Korrosionsbeständigkeit der von Ti6Al4V entspricht. Daher ist es für biomedizinische Anwendungen attraktiver, da Legierungen mit mittlerer oder hoher Entropie (MEAs und HEAs), die aus drei bis fünf Elementen in nahezu äquiatomischer Zusammensetzung bestehen, die Hauptvorteile von Beta-Titanlegierungen beibehalten und gleichzeitig zusätzliche Verstärkungsmechanismen wie Mischkristallhärtung oder TRIP/TWIP-Effekte aktivieren können.

Wir haben einige Nachforschungen über die Vorbereitung von maßgeschneiderten Pulver aus einer Ti-Zr-Nb-Legierung unter Verwendung einer rotierenden Plasmaelektrode. Außerdem haben wir die Porosität und den Sauerstoffgehalt des Pulvers mittels Rasterelektronenmikroskopie und Gasanalysator untersucht. Es zeigte TiZrNb-Pulverhat eine einheitliche Zusammensetzung, einen hohen Reinheitsgrad, eine hohe Sphärizität, eine je nach den Zubereitungsparametern einstellbare Partikelgröße und weniger hohles Pulver.

Vorbereitet von unserem Kleinbetrieb PREP-System SLPA-D30 (Abb. 1). Die Pulverausbeute von TiZrNb erreicht 18,5% bei 15-53 Mikron, 50,5% bei 53-106 Mikron, 11,2% bei 106-150 Mikron und über 150 Mikron für den Rest. Es gibt fast keine Pulver unter 15 Mikrometer.

PREP-SYSTEM
Abb. 1 Truer SLPA-D30 PREP System

Sauerstoffanteil von TiZrNb-Pulver der durch das PREP-System erzeugt wird, nimmt mit zunehmender Partikelgröße des Pulvers ab (Tabelle 1). Bei einer Pulverpartikelgröße von 15-53 Mikrometern beträgt der Sauerstoffgehalt wt% 307ppm und bei 45-105 Mikrometern kann er 235ppm erreichen.

C.S,O& N Gehalt(wt%) 
PSD C S O N
15-53um 0.006419 0.000096 0.030721 0.002165
45-105um 0.005472 0.000154 0.023560 0.001398
Norm: GB/T 14265
Tabelle 1 Kohlenstoff-, Schwefel-, Sauerstoff- und Stickstoffanalyse von TiZrNb-Pulver

Morphologie des Pulvers Analyse von TiZrNb-Pulver Die REM-Untersuchung (Abb. 2) zeigt, dass die meisten Pulver kugelförmig sind und eine größere Sphärizität als 95% aufweisen. Dies ist auf den Mechanismus der kugelförmigen Pulverbildung bei der Plasma-Rotationselektroden-Zerstäubungsmethode zurückzuführen. Nachdem der rotierende Anodenstab geschmolzen ist, bildet sich am Rand des Stabes ein Flüssigkeitsfilm. Die Legierungsflüssigkeit in diesem Bereich wird durch die Zentrifugalkraft unkontrolliert herausgeschleudert und bildet kleine einzelne Tröpfchen. Während des Fluges werden sie aufgrund der Oberflächenspannung allmählich kugelförmig und verfestigen sich zu hochkugelförmigen Pulvern.

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Abb. 2 Morphologie von TiZrNb-Pulver im SEM
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