鈦及鈦合金憑借其高比強度、良好的力學性能和生物相容性等諸多優(yōu)點,在醫(yī)用硬組織替換和修復領域得到廣泛應用。然而鈦材在生理環(huán)境下存在生物活性不足,耐磨耐腐蝕性較差等問題,極大地縮短了鈦植入體的使用壽命。生物陶瓷材料具有耐磨性強,耐蝕性好等優(yōu)點,但其本身易脆性斷裂而難以單獨作為醫(yī)用植入體材料。鑒于此,針對鈦植入體材料所面臨的生物活性等關鍵問題,本文結合醫(yī)用金屬材料和醫(yī)用陶瓷材料的性能優(yōu)勢,選用晶粒細化的超細晶純鈦為研究對象,利用微弧氧化技術在其表面原位生成粗糙多孔的TiO₂生物陶瓷涂層,以獲得生物活性良好、機械性能優(yōu)異的醫(yī)用鈦植入體材料,具體研究工作如下:（1）通過調(diào)控氧化時間,對超細晶純鈦微弧氧化涂層的表面、截面形貌,元素成分,表面粗糙度及物相組成等組織結構進行研究,闡明了涂層的形成機制,并構建了生長模型。研究結果表明隨著氧化時間的延長,涂層厚度與粗糙度不斷增加。EDS能譜分析表明電解液中的Ca、P和Si等元素通過反應進入到涂層中,且不同氧化時間下的涂層表面Ti和O元素含量始終最高,Na元素含量始終處于最低值。XRD分析結果表明微弧氧化涂層表面的主要成分是金紅石型Ti... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究意義與目的
    1.2 鈦及鈦合金的生物醫(yī)學應用
        1.2.1 醫(yī)用鈦及鈦合金的應用和存在問題
        1.2.2 新型超細晶純鈦概述
    1.3 鈦及鈦合金表面生物活化改性技術
        1.3.1 傳統(tǒng)表面改性技術
        1.3.2 微弧氧化技術在鈦及鈦合金表面改性中的應用
    1.4 論文主要研究內(nèi)容和技術路線
        1.4.1 論文主要研究內(nèi)容
        1.4.2 研究技術路線
第二章 微弧氧化涂層的制備與組織結構測試
    2.1 制備材料及設備
        2.1.1 制備材料及試劑
        2.1.2 制備所用儀器設備
    2.2 微弧氧化涂層的制備過程
        2.2.1 試樣預處理
        2.2.2 微弧氧化處理
    2.3 微弧氧化涂層組織結構測試
        2.3.1 組織結構測試設備
        2.3.2 涂層厚度測量
        2.3.3 涂層粗糙度測量
    2.4 本章小結
第三章 微弧氧化涂層的組織結構與生長機理分析
    3.1 微弧氧化涂層組織結構分析
        3.1.1 涂層表面形貌及元素成分
        3.1.2 涂層截面形貌及涂層厚度
        3.1.3 涂層表面粗糙度分析
        3.1.4 涂層表面物相組成分析
        3.1.5 涂層表面元素化學態(tài)分析
    3.2 微弧氧化涂層的生長機理分析
        3.2.1 涂層的形成機制
        3.2.2 電解液中的物理化學反應
        3.2.3 涂層生長模型的構建
    3.3 本章小結
第四章 涂層表面孔隙結構參數(shù)和接觸角定量表征
    4.1 涂層表面孔隙結構參數(shù)表征
        4.1.1 孔隙結構的圖像分析
        4.1.2 孔隙結構參數(shù)表征結果
    4.2 液滴接觸角的測定與表征
        4.2.1 接觸角與表面能理論分析
        4.2.2 接觸角圖像處理分析
    4.3 涂層潤濕性能表征
        4.3.1 接觸角的測量結果分析
        4.3.2 涂層的表面能分析
    4.4 本章小結
第五章 微弧氧化涂層的細胞相容性研究
    5.1 實驗材料及細胞培養(yǎng)
        5.1.1 實驗材料及試劑
        5.1.2 細胞培養(yǎng)
    5.2 弧氧化涂層的體外細胞相容性實驗
        5.2.1 細胞毒性實驗
        5.2.2 細胞增殖實驗
        5.2.3 細胞粘附實驗
        5.2.4 細胞相容性實驗結果分析
    5.3 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間的研究成果
圖表清單



本文編號：3182558