Se entiende que la espuma de titanio y sus aleaciones tienen un valor de aplicación importante en algunos campos especiales, especialmente en la industria biomédica, debido a la alta biocompatibilidad del titanio poroso y sus excelentes propiedades mecánicas, por lo que las ventajas son muy obvias. En comparación con todo el material de titanio poroso, solo la superficie del material de titanio poroso con mayor resistencia mecánica puede soportar mayores cargas fisiológicas y, por lo tanto, en el campo de la medicina muestra perspectivas de aplicación más amplias.
Recientemente, la Academia China de Ciencias del Armamento (CAAS) ha demostrado que se puede utilizar la combinación perfecta de tecnología de pulverización en frío y destilación al vacío para preparar recubrimientos de titanio puro con una estructura de poros pasantes.
El método consiste en preparar un recubrimiento compuesto de Ti-Mg mediante tecnología de pulverización en frío y realizar la preparación de un recubrimiento poroso de titanio mediante destilación al vacío de Mg en este recubrimiento. Utilizaron polvo de Ti y Mg caseros, mezclados físicamente en una proporción de masa de 80:20, como polvo de pulverización para este recubrimiento. El sustrato seleccionado para la pulverización fue una aleación de titanio de grado TC4 (0.{{10}}02 % H, 0,07 % O, 0,02 % N, 0,02 % C, 0,04 % Fe, 6,2% Al, 4,1% V, TiBal). Los recubrimientos compuestos de Ti-Mg se prepararon utilizando un equipo de pulverización en frío de alta velocidad y alta presión, con el gas de trabajo N2, la presión de trabajo de 3,0 MPa, la temperatura de calentamiento del gas de 300 grados y la distancia de pulverización de 25 mm. Luego, se usó un horno de sinterización al vacío para destilar al vacío los recubrimientos compuestos de Ti-Mg en estado rociado, con una presión en la cámara de 2,0-2.3 MPa, una temperatura de destilación de 1100 grados y un tiempo de destilación. de 2h. También se utilizó el horno de sinterización al vacío para destilar los recubrimientos compuestos de Ti-Mg en estado pulverizado, y se utilizó un tiempo de destilación de 2 h.
La detección mostró que la interfaz de unión entre el recubrimiento obtenido y el sustrato era relativamente estrecha, la densificación del recubrimiento era alta, el espesor promedio era de aproximadamente 250 µm y la distribución de las dos composiciones en el recubrimiento era relativamente uniforme. Se determinó que la fuerza de unión entre el revestimiento y el sustrato era de 60 MPa y la porosidad del revestimiento era inferior al 1%. El análisis de composición de la superficie utilizando un analizador de espectro de energía mostró que las partículas de titanio en el recubrimiento no tenían un contenido obvio de oxígeno, lo que indica que la tecnología de pulverización en frío evita bien la oxidación excesiva del polvo de titanio, lo que favorece la retención del producto químico original. composición del polvo pulverizado; sin embargo, se encontró que las partículas de magnesio en el recubrimiento tenían una gran cantidad de impurezas, lo que se debe principalmente a la actividad excesiva del magnesio metálico y a la aparición de oxidación natural en la atmósfera. Para hacer que el recubrimiento sea poroso, es necesario eliminar el componente de magnesio del recubrimiento en el estado pulverizado, por lo que se llevó a cabo una destilación al vacío sobre el recubrimiento en el estado pulverizado. La microestructura del recubrimiento después de la destilación al vacío mostró una estructura de poro pasante obvia y la porosidad del recubrimiento alcanzó el 50%, con una distribución del tamaño de poro de 30-100 μm. Los resultados del análisis del espectro de energía en la superficie del recubrimiento mostraron que solo existían componentes elementales de titanio en el recubrimiento después del tratamiento de destilación al vacío, y los componentes elementales de magnesio se habían destilado por completo.
