钛表面钙磷生物活性涂层的制备方法及机理探讨

来源 :中南民族大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lkjh321
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钛因其密度小、比强度高、极好的生物相容性和耐腐蚀性,已经广泛应用于硬组织(如骨、关节、牙等)的修复和替换材料,并成为首选的金属医用材料;但其存在生物活性差、与骨结合时间长、在生理环境中向肌体游离金属离子等问题,限制了它在某些领域的应用。 微弧氧化法是一种新技术。它采用较高的能量密度,通过等离子体化学、电化学和热化学的共同作用,在Al、Mg、Ti等阀金属表面原位形成陶瓷膜层。具有工艺简单、效率高、无污染、处理工件能力强等特点。微弧氧化处理后的样品再经过水热处理后,能将微弧氧化膜层中的磷酸钙相转化为硬组织的主要无机成分-羟基磷灰石(HA)。 本文采用微弧氧化法和水热法在钛基上制备了含羟基磷灰石的钙、磷生物活性涂层。结合文献,通过对比实验,确定了电解液选取及配方。主要摸索了电压、处理时间、频率、占空比等工艺参数对改性结果的影响,最终选取了工作参数。并评定了膜层的结合强度、硬度、耐腐蚀性能。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)等手段,研究了微弧氧化膜层相结构以及水热处理前后膜层的性能变化。探讨了微弧氧化过程电解液中钙、磷成分掺杂进入陶瓷层的机理。研究表明: 经微弧氧化处理后,膜层的硬度有所提高。膜层主要由金红石型TiO2、锐钛矿型TiO2和少量非晶相组成,同时有磷酸钙(Ca3(PO4)2)和焦磷酸钙(Ca2P2O7)生成。 负向脉冲的加入,可能抑制了金红石相TiO2的生成。而负向脉冲对膜层钙、磷含量的影响尚不能确定。 XPS及SEM检测表明,微弧氧化膜层经水热处理后,表面有生物活性物质-羟基磷灰石(HA)的产生。 这些实验成果将对实际工程应用具有一定的指导作用。
其他文献
“能源危机”与“环境污染”是目前人类面对的两大挑战。为了满足人们日益增长的能源需求,改善日益恶化的环境现状,开发高能量、无污染、资源丰富的新能源成为人类的首要问题。锂离子二次电池和钠离子二次电池作为高效的绿色清洁能源,具有良好的循环稳定性和高能量密度等优点,因此逐渐成为替代传统能源的可靠选择。作为锂离子电池传统的负极材料,石墨存在着许多问题,如理论容量低、不安全等。而且较小的石墨层间距并不适于做钠
目前平板显示日益成为显示技术的主流,场发射显示技术逐渐展现出优越性,实现阴极射线管显示平板化的最可能方案之一。碳纳米管的发现给场发射领域带来一股强劲动力,其优异的
《语文课程标准》指出:“写字教学要重视对学生写字姿势的指导.引导学生掌握基本的书写技能,养成良好的写字习惯.“写字对提高文化素养也有重要作用,长期认真地写字,可以陶冶
有机太阳能电池是一种重要的可再生资源,太阳能在地球上分布广泛,取之不尽,用之不竭,随着化石燃料的不断耗尽以及近年来环境污染的严重,太阳能的开发研究得到了迅速的发展。但其转化效率目前最大只能达到10%。因此提高太阳能的转化效率成为近年来研究有机太阳能电池的主要研究目的。本文的研究对象是体异质结太阳能电池,掌握了太阳能电池的电学机制,这样就能找出了影响太阳能电池转化效率的主要因素,通过泊松方程,漂移扩
稀土上转换发光纳米材料(UCNPs)是掺杂稀土离子作为激活剂,实现用低能量的近红外光激发,发射出高能量的光的一种新型纳米材料。该材料化学性质稳定,发光效率高,而且近红外的激发
本论文是在国家科技部863项目和天津市科技重大攻关项目的支持下完成的。光纤光栅是近几年发展最为迅速的光纤无源器件之一。光纤光栅作为传感元件,它具有其它传感器无可比拟