與鎂合金相比,鋅合金具有良好的可加工性和適宜的降解性能,并且在降解過程中不會產(chǎn)生氣體。而且,鋅在骨組織的生長和礦化中起著重要的作用,被認(rèn)為是一類新型的可降解生物植入材料。由于鋅的電極電位介于鎂、鐵之間,鋅具有更合適的降解速率,有望成為鎂、鐵可降解植入材料的替代品。本課題利用金屬基復(fù)合材料的方法來改善純鋅的力學(xué)性能。本文以純鋅為基體,以多壁碳納米管（MWCNTs）為增強(qiáng)材料,結(jié)合化學(xué)鍍銅（Electroless copper coating）,放電等離子燒結(jié)（Spark plasma sintering,SPS）以及熱軋技術(shù)制備CNTs/Zn復(fù)合材料。研究化學(xué)鍍銅、燒結(jié)方式、不同CNTs含量對復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)、致密度、界面及力學(xué)性能的影響。評價復(fù)合材料的降解性能及細(xì)胞毒性。（1）預(yù)處理過程中CNTs表面形成了更多的親水性基團(tuán)-OH、-COOH,提高了CNTs的分散性。并且CNTs與CNTs表面的納米鍍銅層之間形成了緊密結(jié)合的界面。此外,CNTs表面缺陷的減少,提高了CNTs的完整程度。由O介導(dǎo)的C-O-Zn的鍵合為CNTs與鋅基體之間的緊密結(jié)合提供了有利條件。銅包覆的CNTs/Zn復(fù)合... 

【文章來源】：貴州大學(xué)貴州省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 可降解醫(yī)用合金的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 可降解醫(yī)用鐵合金研究現(xiàn)狀
        1.2.2 可降解醫(yī)用鎂合金研究現(xiàn)狀
        1.2.3 可降解醫(yī)用鋅合金的研究現(xiàn)狀
    1.3 碳納米管在金屬基復(fù)合材料中的應(yīng)用
        1.3.1 碳納米管的概述
        1.3.2 碳納米管的性質(zhì)
        1.3.3 碳納米管在金屬基復(fù)合材料中的應(yīng)用
        1.3.4 鍍銅碳納米管對金屬基復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響
        1.3.5 碳納米管增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的制備方法
    1.4 課題研究目的和內(nèi)容
第二章 實驗材料與方法
    2.1 引言
    2.2 實驗材料
    2.3 實驗儀器
    2.4 CNTs/Zn復(fù)合材料的制備工藝
        2.4.1 成分設(shè)計
        2.4.2 球磨工藝
        2.4.3 燒結(jié)工藝
        2.4.4 軋制工藝
    2.5 CNTs/Zn復(fù)合材料的顯微組織和結(jié)構(gòu)表征
        2.5.1 致密度測試
        2.5.2 光學(xué)（OM）和掃描電鏡（SEM）觀察
        2.5.3 透射電鏡（TEM）觀察
    2.6 CNTs/Zn復(fù)合材料的力學(xué)性能測試
        2.6.1 硬度測試
        2.6.2 拉伸性能測試
        2.6.3 降解性能測試
        2.6.4 細(xì)胞毒性測試
第三章 CNTs表面化學(xué)鍍銅
    3.1 引言
    3.2 CNTs化學(xué)鍍銅原理
    3.3 CNTs化學(xué)鍍銅工藝
        3.3.1 CNTs表面預(yù)處理
        3.3.2 鍍液的成分
        3.3.3 化學(xué)鍍銅
    3.4 酸化、鍍銅處理對CNTs的結(jié)構(gòu)及形貌影響
        3.4.1 CNTs的拉曼光譜分析
        3.4.2 CNTs的傅里葉光譜分析
        3.4.3 CNTs的 XPS分析
        3.4.4 CNTs的 XRD分析
        3.4.5 CNTs的形貌變化
    3.5 本章小結(jié)
第四章 CNTs/Zn復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能分析
    4.1 引言
    4.2 不同CNTs含量的CNTs/Zn復(fù)合粉末形貌分析
    4.3 燒結(jié)方式對CNTs/Zn復(fù)合材料顯微組織及硬度的影響
        4.3.1 燒結(jié)工藝
        4.3.2 燒結(jié)試樣的致密度
        4.3.3 燒結(jié)試樣的金相組織
        4.3.4 燒結(jié)試樣的硬度
    4.4 不同CNTs含量對CNTs/Zn復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)的影響
        4.4.1 CNTs/Zn復(fù)合材料的金相組織分析
        4.4.2 CNTs/Zn復(fù)合材料的SEM形貌分析
        4.4.3 CNTs/Zn復(fù)合材料的TEM形貌分析
    4.5 鍍銅與CNTs含量對CNTs/Zn復(fù)合材料的力學(xué)性能影響
        4.5.1 鍍銅、CNTs含量對CNTs/Zn復(fù)合材料硬度的影響
        4.5.2 鍍銅、CNTs含量對CNTs/Zn復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度的影響
    4.6 鍍銅、CNTs含量對CNTs/Zn復(fù)合材料位錯密度的影響
    4.7 本章小結(jié)
第五章 CNTs/Zn復(fù)合材料的主要強(qiáng)化機(jī)制分析
    5.1 引言
    5.2 CNTs/Zn復(fù)合材料的主要強(qiáng)化機(jī)制分析
        5.2.1 O原子的分布及其對CNTs/Zn復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
        5.2.2 載荷傳遞對CNTs/Zn復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
        5.2.3 晶粒尺寸對CNTs/Zn復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
    5.3 本章小結(jié)
第六章 CNTs/Zn復(fù)合材料的降解性能與細(xì)胞毒性評價
    6.1 引言
    6.2 CNTs/Zn復(fù)合材料的電化學(xué)性能研究
        6.2.1 CNTs/Zn復(fù)合材料的極化曲線
        6.2.2 CNTs/Zn復(fù)合材料的電化學(xué)阻抗譜
    6.3 細(xì)胞實驗前期準(zhǔn)備
        6.3.1 實驗試劑
        6.3.2 浸提液制備
        6.3.3 PBS緩沖液的配制
        6.3.4 MTT溶液的配制
    6.4 細(xì)胞毒性測試
        6.4.1 細(xì)胞傳代
        6.4.2 實驗分組
        6.4.3 MTT法測細(xì)胞活性
        6.4.4 細(xì)胞毒性分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 本文的主要結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]Surface Modification on Biodegradable Magnesium Alloys as Orthopedic Implant Materials to Improve the Bio-adaptability:A Review[J]. Peng Wan,Lili Tan,Ke Yang.  Journal of Materials Science & Technology. 2016(09)
[4]Implant biomaterials: A comprehensive review[J]. Monika Saini,Yashpal Singh,Pooja Arora,Vipin Arora,Krati Jain.  World Journal of Clinical Cases. 2015(01)
[5]Fe-Zn合金的粉末冶金法制備及其生物降解特性研究[J]. 王偉強(qiáng),陸山,齊民.  功能材料. 2013(04)
[6]可生物降解性醫(yī)用金屬材料的研究進(jìn)展[J]. 鄭玉峰,劉彬,顧雪楠.  材料導(dǎo)報. 2009(01)

博士論文
[1]碳納米管增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備及組織性能研究[D]. 鄧春鋒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]碳納米管增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 戴榮榮.合肥工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3089919