發(fā)布時間：2017-04-24 11:17

  本文關(guān)鍵詞：AZ31鎂合金表面電泳沉積氧化石墨烯及其復(fù)合膜層的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：可降解醫(yī)用鎂合金在人體環(huán)境下的降解速率過快,限制了其臨床應(yīng)用。氧化石墨烯(GO)具有良好的生物相容性和穩(wěn)定性,在生物醫(yī)用領(lǐng)域顯示了潛在的應(yīng)用前景。本文采用電泳沉積方法,在AZ31鎂合金表面制備氧化石墨烯及氧化石墨烯/羥基磷灰石復(fù)合層。利用Zeta電位儀測量了電泳沉積液中GO的電位,采用傅里葉紅外光譜掃描儀(FT-IR)、掃面電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射儀(XRD)等方法對GO及GO/HA膜層進(jìn)行了形貌觀察,相結(jié)構(gòu)與成分分析,使用拉伸試驗法對膜層和基體之間的結(jié)合強度進(jìn)行評價,采用電化學(xué)方法和浸泡腐蝕方法,研究了電泳沉積后的鎂合金在模擬體液中抗腐蝕行為。本文通過控制單一變量的方法,研究了不同參數(shù)對電泳沉積氧化石墨烯及氧化石墨烯/羥基磷灰石復(fù)合層的影響。選擇有機溶液異丙醇(或正丁醇、無水乙醇)作為分散劑,分別加入無機電介質(zhì)硝酸鈣(或硝酸鎂、硝酸鋁)制備GO電泳沉積液,可以使GO攜帶正電荷。以鎂合金作為陰極采用直流恒壓法進(jìn)行電泳沉積,可在鎂合金表面獲得均勻的氧化石墨烯膜層,氧化石墨烯片之間存在空隙。在電泳沉積溶液中再加入羥基磷灰石粉末,采用同樣方法,可以實現(xiàn)在鎂合金表面氧化石墨烯/羥基磷灰石的共沉積,羥基磷灰石顆粒分布于氧化石墨烯片之間。在模擬體液中的電化學(xué)腐蝕和浸泡腐蝕實驗結(jié)果表明,氧化石墨烯和氧化石墨烯/羥基磷灰石復(fù)合層可以明顯改善鎂合金的抗腐蝕性能。通過控制電泳沉積液的組分和沉積工藝,可以獲得氧化石墨烯沉積層和氧化石墨烯/羥基磷灰石復(fù)合層與鎂合金基體之間的結(jié)合強度不低于24MPa。在本論文所采用的實驗條件下,以異丙醇為分散劑(0.2g/L),Al(NO3)3為電介質(zhì)(0.2g/L),加入0.2g/L氧化石墨烯;氧化石墨烯/羥基磷灰石質(zhì)量比1:1時,在沉積電壓150V沉積時間20min下,所獲得的氧化石墨烯和氧化石墨烯/羥基磷灰石復(fù)合層的抗腐蝕性能更好,與基體的結(jié)合強度更高。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 氧化石墨烯 羥基磷灰石 電泳沉積 耐蝕性
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 可降解醫(yī)用鎂合金的研究現(xiàn)狀及存在的問題9-11
• 1.1.1 生物醫(yī)用材料及其特性9
• 1.1.2 羥基磷灰石生物醫(yī)用材料的特性9
• 1.1.3 鎂合金的生物醫(yī)學(xué)特性及表面改性技術(shù)9-11
• 1.1.4 可降解醫(yī)用鎂合金存在的主要問題11
• 1.2 石墨烯及氧化石墨烯的基本特性11-15
• 1.2.1 石墨烯及氧化石墨烯的特性11-13
• 1.2.2 電泳沉積法制備石墨烯和氧化石墨烯膜層的研究進(jìn)展13-14
• 1.2.3 電泳沉積法制備氧化石墨烯/羥基磷灰石復(fù)合層研究進(jìn)展14-15
• 1.3 本論文的研究內(nèi)容及意義15-17
• 2 實驗材料與研究方法17-23
• 2.1 鎂合金樣品的制備17
• 2.2 GO和GO/HA的電泳沉積工藝17-20
• 2.2.1 研究方案17-18
• 2.2.2 電泳沉積工藝18-20
• 2.3 膜層的性能測試與表征20-23
• 2.3.1 X射線衍射和FT-IR紅外光譜分析20
• 2.3.2 組織結(jié)構(gòu)與成分分析20
• 2.3.3 膜層結(jié)合力測試20
• 2.3.4 懸浮液Zeta電位測試20-21
• 2.3.5 耐蝕性測試21-23
• 3 實驗結(jié)果與討論23-53
• 3.1 分散劑對膜層組織性能的影響23-29
• 3.1.1 GO膜層的相結(jié)構(gòu)與官能團(tuán)檢測23-24
• 3.1.2 分散劑對GO膜層微觀形貌的影響24-25
• 3.1.3 分散劑對GO膜層結(jié)合強度的影響25-26
• 3.1.4 電化學(xué)腐蝕試驗26-28
• 3.1.5 浸泡腐蝕實驗28-29
• 3.1.6 本節(jié)小結(jié)29
• 3.2 電介質(zhì)對膜層性能的影響29-37
• 3.2.1 GO膜層的相結(jié)構(gòu)與官能團(tuán)檢測30-31
• 3.2.2 電介質(zhì)對GO膜層微觀形貌及成分的影響31-33
• 3.2.3 電介質(zhì)對懸浮液中GO的Zeta電位的影響33
• 3.2.4 電介質(zhì)對GO膜層結(jié)合強度的影響33-34
• 3.2.5 電化學(xué)腐蝕試驗34-36
• 3.2.6 浸泡腐蝕實驗36-37
• 3.2.7 本節(jié)小結(jié)37
• 3.3 沉積時間及電壓對膜層性能的影響37-43
• 3.3.1 GO膜層的表面形貌37-38
• 3.3.2 沉積時間及電壓對GO膜層結(jié)合強度的影響38-39
• 3.3.3 電化學(xué)腐蝕試驗39-42
• 3.3.4 浸泡腐蝕實驗42-43
• 3.3.5 本節(jié)小結(jié)43
• 3.4 氧化石墨烯濃度對膜層性能的影響43-46
• 3.4.1 氧化石墨烯濃度對GO膜層結(jié)合強度的影響43-44
• 3.4.2 電化學(xué)腐蝕試驗44-46
• 3.4.3 浸泡腐蝕實驗46
• 3.4.4 本節(jié)小結(jié)46
• 3.5 AZ31鎂合金表面GO/HA復(fù)合膜層的制備46-53
• 3.5.1 GO/HA復(fù)合膜層的相結(jié)構(gòu)與官能團(tuán)檢測47-48
• 3.5.2 GO/HA復(fù)合膜層的表面形貌48-49
• 3.5.3 GO/HA復(fù)合膜層的結(jié)合強度49-50
• 3.5.4 電化學(xué)腐蝕試驗50-52
• 3.5.5 浸泡腐蝕實驗52
• 3.5.6 本節(jié)小結(jié)52-53
• 4 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 致謝59

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