鎂合金ZK60表面Ta-O/Mg復(fù)合涂層的制備與性能研究
發(fā)布時間:2023-06-10 11:50
鎂及鎂合金具有接近人骨的彈性模量和密度、體內(nèi)可降解以及優(yōu)異的生物相容性等特點,是一種很有潛力的可降解醫(yī)用植入材料。然而,鎂及鎂合金在人體生理環(huán)境下中的腐蝕速度較快,在骨組織未愈和骨修復(fù)未完成的情況下,提前發(fā)生性能失效,最終導(dǎo)致植入手術(shù)失敗。如何提高鎂及鎂合金的耐腐蝕性能,使其降解速度與人骨生長速度匹配,已成為近年來國內(nèi)外可降解醫(yī)用植入材料的研究熱點。為提高鎂合金的耐腐蝕性能,本研究在鎂合金ZK60表面制備了Ta-O/Mg復(fù)合涂層,利用XRD和SEM對涂層進行了表征,通過劃痕儀和電化學工作站對涂層的性能進行了檢測,系統(tǒng)研究了中間層、制備參數(shù)對復(fù)合涂層在模擬體液環(huán)境下的腐蝕特性的影響。通過射頻反應(yīng)技術(shù)在鎂合金ZK60表面制備了Ta-O涂層以及含有Ta、Mg和Zr三種金屬中間層的Ta-O涂層(分別用TZ、TTZ、TMZ和TZZ表示),研究了涂層的表面形貌、物相成分、結(jié)合強度和腐蝕特性。結(jié)果表明:(1)四種涂層表面均由Ta、Ta6O及Ta2O5組成,其中TMZ試樣表面晶粒大小均勻,組織致密,涂層質(zhì)量最佳;(2)四種涂層試樣的涂層...
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 醫(yī)用鎂合金研究現(xiàn)狀
1.2.1 鎂合金的醫(yī)用性能
1.2.2 醫(yī)用鎂合金體內(nèi)腐蝕機理
1.2.3 醫(yī)用鎂合金表面防腐改性方法
1.3 金屬鉭及氧化鉭涂層的研究現(xiàn)狀
1.3.1 鉭及氧化鉭的醫(yī)用性能
1.3.2 鉭及氧化鉭涂層的醫(yī)用現(xiàn)狀
1.4 課題的研究目的和主要研究內(nèi)容
1.4.1 研究目的及意義
1.4.2 主要研究內(nèi)容
第二章 ZK60表面Ta-O/Mg復(fù)合涂層的制備與表征
2.1 ZK60表面Ta-O/Mg復(fù)合涂層的制備
2.1.1 實驗設(shè)備
2.1.2 實驗材料
2.1.3 制備工藝
2.2 ZK60表面Ta-O/Mg復(fù)合涂層的表征與檢測
2.2.1 涂層的形貌特征
2.2.2 涂層的成分
2.2.3 涂層的附著力
2.2.4 涂層的腐蝕特性
2.3 本章小結(jié)
第三章 ZK60表面含不同中間層的Ta-O涂層研究
3.1 含中間層的ZK60表面Ta-O涂層的設(shè)計與制備
3.1.1 中間層設(shè)計目的
3.1.2 制備參數(shù)
3.2 含不同中間層的Ta-O涂層結(jié)構(gòu)及成分分析
3.2.1 涂層表面形貌
3.2.2 涂層成分
3.3 含不同中間層的Ta-O涂層性能研究
3.3.1 涂層附著力
3.3.2 涂層的腐蝕特性
3.4 本章小結(jié)
第四章 制備參數(shù)對Ta-O/Mg復(fù)合涂層腐蝕特性的影響
4.1 中間層Mg的濺射功率的影響
4.1.1 涂層的耐腐蝕性能
4.1.2 涂層腐蝕后表面形貌
4.2 中間層Mg的濺射時間的影響
4.2.1 涂層的耐腐蝕性能
4.2.2 涂層腐蝕后表面形貌
4.3 表層Ta-O的濺射功率的影響
4.3.1 涂層的耐腐蝕性能
4.3.2 涂層腐蝕后表面形貌
4.4 表層Ta-O的氬氧比的影響
4.4.1 涂層的耐腐蝕性能
4.4.2 涂層腐蝕后表面形貌
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
附錄
致謝
本文編號:3832832
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 醫(yī)用鎂合金研究現(xiàn)狀
1.2.1 鎂合金的醫(yī)用性能
1.2.2 醫(yī)用鎂合金體內(nèi)腐蝕機理
1.2.3 醫(yī)用鎂合金表面防腐改性方法
1.3 金屬鉭及氧化鉭涂層的研究現(xiàn)狀
1.3.1 鉭及氧化鉭的醫(yī)用性能
1.3.2 鉭及氧化鉭涂層的醫(yī)用現(xiàn)狀
1.4 課題的研究目的和主要研究內(nèi)容
1.4.1 研究目的及意義
1.4.2 主要研究內(nèi)容
第二章 ZK60表面Ta-O/Mg復(fù)合涂層的制備與表征
2.1 ZK60表面Ta-O/Mg復(fù)合涂層的制備
2.1.1 實驗設(shè)備
2.1.2 實驗材料
2.1.3 制備工藝
2.2 ZK60表面Ta-O/Mg復(fù)合涂層的表征與檢測
2.2.1 涂層的形貌特征
2.2.2 涂層的成分
2.2.3 涂層的附著力
2.2.4 涂層的腐蝕特性
2.3 本章小結(jié)
第三章 ZK60表面含不同中間層的Ta-O涂層研究
3.1 含中間層的ZK60表面Ta-O涂層的設(shè)計與制備
3.1.1 中間層設(shè)計目的
3.1.2 制備參數(shù)
3.2 含不同中間層的Ta-O涂層結(jié)構(gòu)及成分分析
3.2.1 涂層表面形貌
3.2.2 涂層成分
3.3 含不同中間層的Ta-O涂層性能研究
3.3.1 涂層附著力
3.3.2 涂層的腐蝕特性
3.4 本章小結(jié)
第四章 制備參數(shù)對Ta-O/Mg復(fù)合涂層腐蝕特性的影響
4.1 中間層Mg的濺射功率的影響
4.1.1 涂層的耐腐蝕性能
4.1.2 涂層腐蝕后表面形貌
4.2 中間層Mg的濺射時間的影響
4.2.1 涂層的耐腐蝕性能
4.2.2 涂層腐蝕后表面形貌
4.3 表層Ta-O的濺射功率的影響
4.3.1 涂層的耐腐蝕性能
4.3.2 涂層腐蝕后表面形貌
4.4 表層Ta-O的氬氧比的影響
4.4.1 涂層的耐腐蝕性能
4.4.2 涂層腐蝕后表面形貌
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
附錄
致謝
本文編號:3832832
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