本論文基于氮化硼納米片(BNNP)優(yōu)異的力學性能、良好的生物相容性和高溫穩(wěn)定性,采用等離子噴涂技術制備HA、BNNP/HA復合涂層,并深入研究了復合涂層的顯微組織、力學性能及相關生物學性能。涂層顯微組織分析表明涂層中BNNP可均勻分布在HA基體中,且涂層呈現(xiàn)了雙態(tài)結(jié)構(gòu):即微米尺度的完全熔化區(qū)域和納米尺度的燒結(jié)區(qū)。利用X-射線衍射分析了等離子噴涂涂層中物相組成,結(jié)果表明HA在高溫等離子噴涂過程中發(fā)生了部分分解及非晶轉(zhuǎn)變,其主要物相組成為晶相HA、非晶HA、三磷酸鈣(TCP)、氧化鈣(Ca O)等。復合涂層經(jīng)拉曼光譜分析表明,BNNP在高溫等離子噴涂后可保留其二維結(jié)構(gòu)特征。這也為BNNP/HA復合涂層中充分發(fā)揮BNNP優(yōu)異的力學性能和生物學性能奠定了基礎。采用顯微硬度、儀器化微米壓入、儀器化微米劃入等方法研究了等離子噴涂涂層的力學性能。結(jié)果表明,1 wt.%BNNP/HA復合涂層的顯微硬度、彈性模量、斷裂韌性比HA涂層分別提高了9%、18.1%和29.8%。利用“扁平粒子滑移”模型計算等離子噴涂涂層扁平粒子間的摩擦阻力,計算結(jié)果表明,BNNP的添加有助于強化扁平粒子間的界面結(jié)合。此外,扁平...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 醫(yī)用鈦合金的發(fā)展
        1.1.2 羥基磷灰石
        1.1.3 HA涂層制備技術
    1.2 HA復合體系性能研究
    1.3 研究思路
    1.4 研究內(nèi)容
第二章 試驗及測試方法
    2.1 復合粉末制備
        2.1.1 基體材料
        2.1.2 噴涂材料
    2.2 等離子噴涂
    2.3 等離子噴涂涂層熱處理試驗
    2.4 顯微組織分析
        2.4.1 冷場發(fā)射掃描電鏡
        2.4.2 X-射線衍射
        2.4.3 顯微拉曼光譜
        2.4.4 等離子噴涂涂層表面潤濕性能
    2.5 等離子噴涂涂層力學性能測試
        2.5.1 顯微硬度
        2.5.2 斷裂韌性
        2.5.3 儀器化微米壓入
        2.5.4 儀器化微米劃入
    2.6 生物學性能測試
        2.6.1 主要試劑和儀器
        2.6.2 成骨細胞培養(yǎng)
        2.6.3 等離子噴涂涂層表面成骨細胞貼附
        2.6.4 ALP活性
        2.6.5 成骨礦化
    2.7 統(tǒng)計學分析
第三章 等離子噴涂涂層熱處理前后顯微組織
    3.1 噴涂喂料
    3.2 等離子噴涂工藝參數(shù)的優(yōu)化
    3.3 熱處理前涂層顯微組織分析
    3.4 熱處理后涂層顯微組織分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 等離子噴涂涂層的力學性能
    4.1 熱處理前涂層
        4.1.1 等離子噴涂涂層力學性能
        4.1.2 BNNP/HA強韌化機制
        4.1.3 等離子噴涂涂層微米劃入測試
    4.2 熱處理后涂層
        4.2.1 等離子噴涂涂層熱處理后力學性能
        4.2.2 等離子噴涂涂層微米劃入測試
    4.3 本章小結(jié)
第五章 等離子噴涂涂層的生物學性能
    5.1 等離子噴涂涂層生物學性能
        5.1.1 成骨細胞貼附
        5.1.2 ALP活性
        5.1.3 成骨礦化
    5.2 等離子噴涂涂層熱處理后生物學性能
        5.2.1 成骨細胞貼附
        5.2.2 ALP活性
        5.2.3 成骨礦化
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3787982