相較于不銹鋼和鈷基合金,Ti-6Al-4V合金擁有更接近生物骨的密度、彈性模量、更高的比強(qiáng)度、能耐體液的腐蝕以及良好的生物相容性,廣泛應(yīng)用于人工關(guān)節(jié)、接骨板等醫(yī)療器件。然其耐磨性差導(dǎo)致的骨溶解、無(wú)菌性松動(dòng);表面不具有生物活性,無(wú)法誘導(dǎo)新骨生長(zhǎng)形成骨性結(jié)合;Al、V等有害離子的釋放誘發(fā)感染等問(wèn)題仍亟待解決。據(jù)此,本文采用磁控濺射技術(shù)在Ti-6Al-4V合金表面沉積羥基磷灰石（HA）涂層來(lái)改善其生物活性,并在HA與Ti-6Al-4V合金之間引入致密耐磨層TiN,以達(dá)到增強(qiáng)基體耐磨性并阻礙金屬離子釋放的目的。最后對(duì)TiN、HA/TiN涂層的表面成分、形貌、物相組成、界面結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、耐腐蝕性、生物摩擦學(xué)性能及涂層的生物降解等性能進(jìn)行分析測(cè)試,綜合評(píng)價(jià)Ti-6Al-4V合金表面沉積TiN及HA/TiN涂層后的性能。研究發(fā)現(xiàn),采用反應(yīng)磁控濺射沉積TiN過(guò)渡層時(shí),其顏色不僅僅取決于Ti靶的濺射功率,也與氮?dú)獾姆謮合⑾⑾嚓P(guān),當(dāng)濺射功率與氮?dú)夥謮旱谋戎到橛?3.45-13.88時(shí)可獲得金黃色的TiN涂層;此時(shí),TiN涂層表面結(jié)構(gòu)均勻、致密而無(wú)裂紋等缺陷,表面粗糙度僅為5.8nm,TiN沉積速度約為8... 

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 醫(yī)用鈦合金及其表面改性
    1.3 鈦合金表面HA涂層改性及其研究現(xiàn)狀
    1.4 制備HA涂層的難點(diǎn)
    1.5 TiN涂層的制備、性能及研究現(xiàn)狀
    1.6 本文研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方案
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方案
    2.3 涂層的測(cè)試表征
3 過(guò)渡層TiN的工藝優(yōu)化
    3.1 TiN涂層的顏色
    3.2 TiN涂層顏色差異分析
    3.3 TiN涂層的微觀形貌及機(jī)械性能
    3.4 本章小結(jié)
4 HA/TiN涂層的成分和微觀結(jié)構(gòu)
    4.1 熱處理對(duì)HA/TiN涂層物相組成的影響
    4.2 不同工藝參數(shù)下HA/TiN涂層的XRD圖譜
    4.3 不同工藝參數(shù)下HA/TiN涂層的AFM圖譜
    4.4 HA/TiN涂層的成分、表面及斷面結(jié)構(gòu)
    4.5 單一TiN及HA涂層的表面裂紋分析
    4.6 本章小結(jié)
5 HA/TiN涂層的力學(xué)、電化學(xué)及生物降解性能
    5.1 HA/TiN涂層的內(nèi)應(yīng)力
    5.2 HA/TiN涂層的界面結(jié)合力
    5.3 HA/TiN涂層的耐磨性
    5.4 HA/TiN涂層的電化學(xué)性能
    5.5 HA/TiN涂層的模擬體液浸泡
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]我國(guó)醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景[J]. 蔡天智.  中國(guó)醫(yī)療器械信息. 2012(12)
[2]中國(guó)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(guó)醫(yī)療器械信息. 2012(07)
[3]對(duì)“十二五”時(shí)期我國(guó)家用醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考[J]. 謝俊祥.  中國(guó)醫(yī)療器械信息. 2012(04)
[4]關(guān)節(jié)置換植入物用材料臨床應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 梁芳慧.  材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2009(01)
[5]鈦合金表面磁控濺射制備HA/YSZ梯度涂層[J]. 林東洋,趙玉濤,甘俊旗,程曉農(nóng),戴起勛.  材料工程. 2008(05)
[6]磁控濺射羥基磷灰石薄膜的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 楊名宇,陳敏,李長(zhǎng)敏,張慶瑜.  材料導(dǎo)報(bào). 2006(04)
[7]醫(yī)用鈦合金的發(fā)展及研究現(xiàn)狀[J]. 寧聰琴,周玉.  材料科學(xué)與工藝. 2002(01)
[8]表面改性在生物醫(yī)用材料研究中的應(yīng)用[J]. 劉敬肖,楊大智,王偉強(qiáng),陳吉華,蔡英驥.  材料研究學(xué)報(bào). 2000(03)

碩士論文
[1]磁控濺射技術(shù)制備HA/YSZ/PI生物復(fù)合材料[D]. 羅平輝.江蘇大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3679321