Зрозуміло, що титанова піна та її сплави мають важливе застосування в деяких спеціальних галузях, особливо в біомедичній промисловості, завдяки високій біосумісності пористого титану та чудовим механічним властивостям, тому переваги дуже очевидні. Порівняно з цілим пористим титановим матеріалом, лише поверхня пористого титанового матеріалу з вищою механічною міцністю може витримувати більші фізіологічні навантаження, і, отже, у галузі медицини, щоб показати ширші перспективи застосування.
Нещодавно Китайська академія озброєнь (CAAS) продемонструвала, що ідеальне поєднання технології холодного напилення та вакуумної дистиляції може бути використано для отримання чистого титанового покриття з пористою структурою.
Спосіб полягає у виготовленні Ti-Mg композитного покриття за технологією холодного напилення та реалізації виготовлення пористого титанового покриття шляхом вакуумної дистиляції Mg у цьому покритті. Вони використовували саморобний порошок Ti та порошок Mg, фізично змішані у масовому співвідношенні 80:20, як порошок для розпилення для цього покриття. Обраним субстратом для напилення був титановий сплав марки TC4 (0.{{10}}02% H, 0,07% O, 0,02% N, 0,02% C, 0,04% Fe, 6,2% Al, 4,1% V, TiBal). Композитні покриття Ti-Mg були виготовлені з використанням високошвидкісного обладнання для холодного напилення під високим тиском, з робочим газом N2, робочим тиском 3,0 МПа, температурою нагрівання газу 300 градусів і відстанню розпилення 25 мм. Потім використовували вакуумну піч для спікання для вакуумної дистиляції композитних покриттів Ti-Mg у розпиленому стані з тиском у камері 2.0-2.3 МПа, температурою дистиляції 1100 градусів і часом дистиляції 2 год. Для дистиляції композитних покриттів Ti-Mg у напиленому стані також використовували вакуумну піч для спікання з часом дистиляції 2 години.
Виявлення показало, що межа з’єднання між отриманим покриттям і підкладкою була відносно щільною, щільність покриття була високою, середня товщина становила близько 250 мкм, а розподіл двох композицій у покритті був відносно рівномірним. Міцність зв’язку між покриттям і підкладкою була визначена як 60 МПа, а пористість покриття становила менше 1%. Аналіз складу поверхні за допомогою аналізатора енергетичного спектру показав, що частинки титану в покритті не мали явного вмісту кисню, що вказує на те, що технологія холодного напилення добре уникає надмірного окислення титанового порошку, що сприяє збереженню початкової хімічної речовини. склад порошку, що розпилюється; однак було виявлено, що частинки магнію в покритті містять велику кількість домішок, що в основному пов’язано з надмірною активністю металевого магнію та природним окисленням в атмосфері. Щоб зробити покриття пористим, необхідно видалити магнієвий компонент з покриття в напиленому стані, тому на покритті в напиленому стані проводили вакуумну дистиляцію. Мікроструктура покриття після вакуумної дистиляції показала очевидну структуру наскрізних пор, а пористість покриття досягла 50%, із розподілом пор за розміром 30-100 мкм. Результати аналізу енергетичного спектру на поверхні покриття показали, що після обробки вакуумною дистиляцією в покритті існували лише елементні компоненти титану, а елементні компоненти магнію були повністю дистильовані.
