近日，我校材料与建筑工程学院刘静博士等人在材料科学领域1区Top期刊Surface and Coatings Technology (IF=4.158)在线发表题目为“Corrosion and tribocorrosion behavior of titanium surfaces designed by electromagnetic induction nitriding for biomedical applications”的研究论文。该研究分析了氮化层的组成及微观结构；其次在Hank's溶液中检测了氮化层的磨损腐蚀性能，并探讨氮化层的磨损腐蚀机制。

钛合金作为生物医用材料被广泛运用于牙科和骨科领域，但其机械性能较差。当钛合金作为种植材料在复杂的人体环境中时，其表层氧化膜会受到人体体液的腐蚀并溶解，且在植入体与牙齿，骨骼之间会产生磨损，导致氧化层和次表层发生塑性变形。在受到磨损和腐蚀的协同作用下植入钛合金由于疲劳度的降低而被损坏，导致种植体过早失效，且磨损腐蚀过程中所产生的磨损碎片和腐蚀产物会导致细胞损伤以及引发炎症，对身体健康产生极大危害。

近年来，研究者针对钛合金耐磨性较差等问题，提出了许多钛合金表面改性的方法，大致可分为机械强化，化学热处理，沉积技术等。刘静等人采用了感应渗氮的表面处理方法，该方法具有具有耗时短，高效无污染，可处理盲孔、对零件形状无选择性等优点。实验结果表明：经1h的感应渗氮处理后，TA1钛合金能够获得约20μm的渗氮层，从而有效提高了TA1钛合金的机械性能、耐蚀性及耐磨性。在磨损腐蚀过程中产生协同作用，由磨损引起的腐蚀失重占主导地位。最后使用L-929细胞对渗氮层的生物相容性进行了分析。

该研究得到国家自然科学基金（51574096），基础研究（黔科合基础[2020]1Z041, [2017]5607，[2017]1118）的联合资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2021.126844