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作者：李雪倩;范红丽;杨晓宁;韩日宏;齐海波;
单位：石家庄铁道大学材料科学与工程学院;石家庄铁道大学机械工程学院;石家庄职业技术学院机电工程系;河北省交通工程与环境协同发展新材料重点实验室;
摘要：本文针对钛合金表面激光熔覆羟基磷灰石（Ca_(10)(PO_4)_6(OH)_2,HA）过程中HA粉末送粉困难的问题，通过球磨工艺将不规则、难输送的HA粉末附着在球形度高、送粉特性好的Ti-6Al-4V(TC4）粉末表面，研究了球磨工艺参数对HA/TC4复合粉末包覆效果的影响。在球磨过程中，粉末颗粒之间不断发生破碎、吸附、冷焊，最终HA粉末能够较为均匀的包覆在TC4粉末表面从而形成HA/TC4复合粉末。优化后的球磨工艺参数为：球磨时间为10 h，球料比为2.5∶1，转速为300 r·min~(-1)。继而采用送粉式激光熔覆技术在TC4钛合金基板上进行了梯度生物陶瓷涂层的制备及表征。结果表明：高能球磨得到的包覆状复合粉末解决了激光熔覆过程中HA粉末送粉困难的问题；梯度涂层的设计减少了涂层之间的开裂现象，各熔覆层之间结合良好；涂层的显微组织主要为柱状晶、胞状晶、胞状树枝晶、树枝晶和等轴晶；涂层物相主要由HA,TiO_2,Ca_3(PO_4)_2,CaTiO_3和CaO组成；硬度测试结果显示，随着HA含量的增加，HA/TC4梯度生物陶瓷涂层的硬度随之增加，30%HA+70%TC4（质量比）功能层中涂层硬度为HV 1356。
关键词：高能球磨;;羟基磷灰石(HA)粉末;;钛合金粉末;;激光熔覆;;梯度涂层
基金资助：国家自然科学基金项目（51775359）;; 河北省高等学校科学技术研究项目（ZD2020114）;; 河北省自然科学基金项目（E2022210043）;; 石家庄铁道大学研究生创新资助项目（YC2021088）资助
