鈦表面激光氮化與熔覆梯度生物涂層
發(fā)布時間：2021-01-16 22:04
為提高醫(yī)用純鈦的生物臨床性能和耐腐蝕性能,本文采用Sol-Gel法制備生物玻璃,通過激光熔覆的方式將生物玻璃熔覆在鈦表面,同時添加鈦粉以及納米銀制備出梯度抗菌涂層。在此基礎(chǔ)上,采用激光氣氛氮化的方法在鈦表面制備氮化鈦膜層,然后在氮化鈦膜層表面激光熔覆生物玻璃涂層。通過XRD、FTIR、TG-DSC、BET、SEM和EDS等方法研究生物玻璃以及涂層的物相結(jié)構(gòu)和顯微形貌,借助涂層附著力劃痕儀測試涂層的結(jié)合力,采用電化學工作站評價其耐腐蝕性能。通過研究得到以下主要結(jié)論:（1）通過Sol-Gel法制備出的1#和2#生物玻璃粉末,在700℃熱處理,1#生物玻璃主晶相是Na2Ca3Si6O16和CaSiO3;2#主晶相是Na2Ca3Si6O16。BET測得1#和2#生物玻璃的平均比表面積為10.59 m2/g和12.67 m2/g,生物玻璃塊體材料強度一般與顯...
【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：87 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
溶膠凝膠法制備生物玻璃粉實驗流程圖
圖3-1 溶膠凝膠法制備生物玻璃粉實驗流程圖Figure 3-1 Experimental flow chart of preparation of bioglass powder by sol-gel method3.2.2 塊體材料制備每次稱取 2g 球磨后生物玻璃粉末，加入 160μL 去離子水（作為粘結(jié)劑），研磨充分，壓力成型為約 40mm ×10mm × 3mm 的長方體，烘干，在不同溫度下燒結(jié)，每種條件下至少保證三個試樣。以保證后期強度測試的重復準確性。3.2.3 SBF 浸泡實驗將上述實驗過程中制備的生物玻璃試樣，置于 30 ml SBF 中，37 ℃保溫 1、3、5、7、14、28 天，每兩天換一次 SBF 溶液，相同條件和時間試樣放 3 個，浸泡后每天固定時間取出，用去離子水輕輕沖洗多次，然后在 37 ℃干燥測試。3.3 結(jié)果與討論(Results and Discussion)3.3.1 生物玻璃凝膠的熱力學分析
碩士學位論文Na2Ca3Si6O16相逐漸離解成 CaSiO3和液相。 Na2Ca3Si6O16和 CaSiO3相將有助于提高玻璃的彎曲強度和生物活性，因為結(jié)晶相 Na2Ca3Si6O16在浸入 SBF 時會溶解并轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形羥基磷灰石。圖 3-3(b)是 2#凝膠粉在 600℃、700℃溫度下處理后的 X 射線衍射分析，從圖中可以看出在 700 ℃熱處理玻璃粉結(jié)晶性較高，其主晶相為 Na2Ca3Si6O16[JCPDS 23-0671]，600 ℃結(jié)晶性較低。因為 DSC 結(jié)果顯示，2#生物玻璃的初始晶體生長溫度為 691℃，隨著熱處理溫度的升高，結(jié)晶度增加。3.3.2 生物玻璃粉的微觀介孔分析（1）生物玻璃粉微觀孔隙形貌
【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國醫(yī)療器械用鈦合金材料研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J]. 于振濤,張明華,余森,劉春潮,汶斌斌,張亞峰. 中國醫(yī)療器械信息. 2012(07)
[2]外科植入物用新型醫(yī)用鈦合金材料設(shè)計、開發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)狀及進展[J]. 于振濤,余森,張明華,韓建業(yè),麻西群. 中國材料進展. 2010(12)
[3]生物陶瓷材料的應(yīng)用及其發(fā)展前景[J]. 崔福齋,郭牧遙. 藥物分析雜志. 2010(07)
[4]微弧氧化AZ91D鎂合金對成骨細胞早期粘附的影響[J]. 黃震,吳鳳鳴,柳麟翔,尤樂. 口腔醫(yī)學. 2009(04)
[5]溶膠-凝膠生物活性玻璃的納米結(jié)構(gòu)分析研究[J]. 陳曉峰,李玉莉,趙娜如. 硅酸鹽通報. 2007(02)
[6]醫(yī)用鈦合金表面改性研究進展[J]. 黃偉九,李兆峰. 材料導報. 2006(S2)
[7]生物醫(yī)用金屬材料表面改性研究[J]. 朱小雙,閆玉華. 生物骨科材料與臨床研究. 2006(06)
[8]等離子噴涂生物活性硅灰石涂層研究(英文)[J]. 劉宣勇,丁傳賢. 中國科學院研究生院學報. 2005(04)
[9]生物微晶玻璃的最新進展[J]. 孟雷,陳奇. 硅酸鹽通報. 2004(03)
[10]外科植入物用鈦合金研究進展和標準化現(xiàn)狀[J]. 王桂生,朱明. 稀有金屬. 2003(01)
博士論文
[1]生物醫(yī)用鈦基植入體材料表面納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建及其生物學性能研究[D]. 任娜.山東大學 2013
碩士論文
[1]增強生物相容性的醫(yī)用鈦生物材料的研究[D]. 戴瑤.湖南大學 2011
本文編號：2981623
【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：87 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
溶膠凝膠法制備生物玻璃粉實驗流程圖
圖3-1 溶膠凝膠法制備生物玻璃粉實驗流程圖Figure 3-1 Experimental flow chart of preparation of bioglass powder by sol-gel method3.2.2 塊體材料制備每次稱取 2g 球磨后生物玻璃粉末，加入 160μL 去離子水（作為粘結(jié)劑），研磨充分，壓力成型為約 40mm ×10mm × 3mm 的長方體，烘干，在不同溫度下燒結(jié)，每種條件下至少保證三個試樣。以保證后期強度測試的重復準確性。3.2.3 SBF 浸泡實驗將上述實驗過程中制備的生物玻璃試樣，置于 30 ml SBF 中，37 ℃保溫 1、3、5、7、14、28 天，每兩天換一次 SBF 溶液，相同條件和時間試樣放 3 個，浸泡后每天固定時間取出，用去離子水輕輕沖洗多次，然后在 37 ℃干燥測試。3.3 結(jié)果與討論(Results and Discussion)3.3.1 生物玻璃凝膠的熱力學分析
碩士學位論文Na2Ca3Si6O16相逐漸離解成 CaSiO3和液相。 Na2Ca3Si6O16和 CaSiO3相將有助于提高玻璃的彎曲強度和生物活性，因為結(jié)晶相 Na2Ca3Si6O16在浸入 SBF 時會溶解并轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形羥基磷灰石。圖 3-3(b)是 2#凝膠粉在 600℃、700℃溫度下處理后的 X 射線衍射分析，從圖中可以看出在 700 ℃熱處理玻璃粉結(jié)晶性較高，其主晶相為 Na2Ca3Si6O16[JCPDS 23-0671]，600 ℃結(jié)晶性較低。因為 DSC 結(jié)果顯示，2#生物玻璃的初始晶體生長溫度為 691℃，隨著熱處理溫度的升高，結(jié)晶度增加。3.3.2 生物玻璃粉的微觀介孔分析（1）生物玻璃粉微觀孔隙形貌
【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國醫(yī)療器械用鈦合金材料研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J]. 于振濤,張明華,余森,劉春潮,汶斌斌,張亞峰. 中國醫(yī)療器械信息. 2012(07)
[2]外科植入物用新型醫(yī)用鈦合金材料設(shè)計、開發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)狀及進展[J]. 于振濤,余森,張明華,韓建業(yè),麻西群. 中國材料進展. 2010(12)
[3]生物陶瓷材料的應(yīng)用及其發(fā)展前景[J]. 崔福齋,郭牧遙. 藥物分析雜志. 2010(07)
[4]微弧氧化AZ91D鎂合金對成骨細胞早期粘附的影響[J]. 黃震,吳鳳鳴,柳麟翔,尤樂. 口腔醫(yī)學. 2009(04)
[5]溶膠-凝膠生物活性玻璃的納米結(jié)構(gòu)分析研究[J]. 陳曉峰,李玉莉,趙娜如. 硅酸鹽通報. 2007(02)
[6]醫(yī)用鈦合金表面改性研究進展[J]. 黃偉九,李兆峰. 材料導報. 2006(S2)
[7]生物醫(yī)用金屬材料表面改性研究[J]. 朱小雙,閆玉華. 生物骨科材料與臨床研究. 2006(06)
[8]等離子噴涂生物活性硅灰石涂層研究(英文)[J]. 劉宣勇,丁傳賢. 中國科學院研究生院學報. 2005(04)
[9]生物微晶玻璃的最新進展[J]. 孟雷,陳奇. 硅酸鹽通報. 2004(03)
[10]外科植入物用鈦合金研究進展和標準化現(xiàn)狀[J]. 王桂生,朱明. 稀有金屬. 2003(01)
博士論文
[1]生物醫(yī)用鈦基植入體材料表面納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建及其生物學性能研究[D]. 任娜.山東大學 2013
碩士論文
[1]增強生物相容性的醫(yī)用鈦生物材料的研究[D]. 戴瑤.湖南大學 2011
本文編號：2981623
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