本文關(guān)鍵詞：噴丸對(duì)純鈦組織和性能的影響及其生物活性的強(qiáng)化

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【摘要】：為了改善種植體與骨彈性模量不匹配造成的應(yīng)力遮擋效應(yīng),提高純鈦表面的力學(xué)相容性,本文采用高能噴丸技術(shù)在普通粗晶鈦表面制備了晶粒尺寸隨深度變化的納米梯度涂層,研究了高能噴丸對(duì)純鈦表面組織和性能的影響,并采用后處理進(jìn)一步提高生物活性,分析了后處理對(duì)高能噴丸鈦仿生沉積羥基磷灰石的作用和機(jī)理。得到的主要結(jié)果如下：(1)高能噴丸在鈦內(nèi)形成了晶粒尺寸隨深度變化的納米梯度表層,表層顯微硬度顯著提高,表層彈性模量下降17%。隨著噴丸時(shí)間的延長(zhǎng),表面晶粒進(jìn)一步細(xì)化,硬度、強(qiáng)度均升高,但延伸率下降,塑性變差。(2)高能噴丸使純鈦表面的耐蝕性降低,潤(rùn)濕性下降。在模擬體液中培養(yǎng)時(shí),高能噴丸處理使表面化合物的形成能力得以增強(qiáng),但形成的是二氧化鈦和磷酸鈣,誘導(dǎo)磷灰石沉積的能力仍較差,生物活性沒有得到明顯改善。(3)堿處理提高了表面潤(rùn)濕性,加快了羥基磷灰石的沉積速度,縮短了沉積時(shí)間,顯著改善了生物活性。噴丸45min的試樣表面被納米化后,元素?cái)U(kuò)散能力增強(qiáng),羥基磷灰石的生長(zhǎng)速度加快,表明該試樣表面誘導(dǎo)羥基磷灰石的形成能力最強(qiáng),生物活性最好。與堿處理相比,堿熱處理使噴丸鈦表面晶粒長(zhǎng)大,磷灰石沉積速度減慢,磷灰石沉積能力下降,生物活性降低。
【關(guān)鍵詞】：鈦 高能噴丸 表面納米化 羥基磷灰石 生物活性
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG668;TG146.23
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 引言10
• 1.2 生物醫(yī)用鈦材料10-11
• 1.2.1 鈦及其合金的基本性能10
• 1.2.2 鈦及其合金的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用10-11
• 1.3 應(yīng)力遮擋效應(yīng)11-13
• 1.3.1 應(yīng)力遮擋概念11
• 1.3.2 應(yīng)力遮擋問題的解決方案11-13
• 1.4 表面納米化13-18
• 1.4.1 表面納米化簡(jiǎn)介13-14
• 1.4.2 表面自身納米化的方法14-17
• 1.4.3 表面自身納米化的性能17-18
• 1.5 生物鈦材料的表面改性18-21
• 1.5.1 HA的組成和性能18-19
• 1.5.2 等離子噴涂19
• 1.5.3 激光熔覆19
• 1.5.4 溶膠凝膠法19-20
• 1.5.5 微弧氧化20
• 1.5.6 仿生表面改性技術(shù)20
• 1.5.7 堿熱處理20-21
• 1.6 論文研究的目的和意義21
• 1.7 論文的研究?jī)?nèi)容21-22
• 2 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法22-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)的研究路線圖22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料及制備方法22-25
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料22-23
• 2.2.2 基體的預(yù)處理23
• 2.2.3 高能噴丸處理23-24
• 2.2.4 堿處理和堿熱處理24
• 2.2.5 模擬體液培養(yǎng)24-25
• 2.3 高能噴丸鈦的組織結(jié)構(gòu)及性能測(cè)試25-29
• 2.3.1 金相組織觀察25
• 2.3.2 透射電鏡樣品制備及觀察25-26
• 2.3.3 XRD物相分析26
• 2.3.4 微觀形貌觀察(SEM)26
• 2.3.5 傅里葉紅外分析26
• 2.3.6 表面潤(rùn)濕性能的檢測(cè)26
• 2.3.7 顯微硬度和粗糙度測(cè)試26
• 2.3.8 表面彈性模量測(cè)試26-27
• 2.3.9 室溫拉伸性能測(cè)試27
• 2.3.10 電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)27-29
• 3 高能噴丸對(duì)純鈦組織及力學(xué)性能的影響29-41
• 3.1 高能噴丸鈦的宏觀特征29-33
• 3.1.1 高能噴丸鈦表面形貌29-31
• 3.1.2 高能噴丸鈦橫截面金相組織31-33
• 3.2 高能噴丸鈦的微觀組織特征33-34
• 3.3 高能噴丸對(duì)純鈦力學(xué)性能的影響34-39
• 3.3.1 高能噴丸對(duì)純鈦表面硬度的影響34-35
• 3.3.2 高能噴丸對(duì)純鈦表面彈性模量的影響35-37
• 3.3.3 高能噴丸對(duì)純鈦拉伸性能的影響37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-41
• 4 高能噴丸對(duì)純鈦耐蝕性和生物活性的影響41-53
• 4.1 高能噴丸對(duì)純鈦耐蝕性的影響41-43
• 4.2 高能噴丸對(duì)純鈦潤(rùn)濕性的影響43-44
• 4.3 高能噴丸對(duì)純鈦生物活性的影響44-50
• 4.3.1 SBF培養(yǎng)后樣品的表面形貌44-45
• 4.3.2 SBF培養(yǎng)后樣品表面EDS分析45-47
• 4.3.3 SBF培養(yǎng)后樣品的XRD分析47-48
• 4.3.4 SBF培養(yǎng)后樣品的XPS分析48-50
• 4.4 討論50-51
• 4.5 本章小結(jié)51-53
• 5 后處理對(duì)高能噴丸鈦生物活性的影響53-73
• 5.1 堿處理對(duì)高能噴丸鈦生物活性的影響53-64
• 5.1.1 堿處理后樣品的組織特征53-57
• 5.1.2 堿處理對(duì)潤(rùn)濕性的影響57-58
• 5.1.3 堿處理對(duì)高能噴丸鈦生物活性的影響58-64
• 5.2 堿熱處理對(duì)高能噴丸鈦生物活性的影響64-68
• 5.2.1 堿熱處理后樣品的組織特征64-66
• 5.2.2 堿熱處理對(duì)高能噴丸鈦生物活性的影響66-68
• 5.3 討論68-71
• 5.4 本章小結(jié)71-73
• 6 結(jié)論73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-82
• 附錄82

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 劉陽(yáng);呂曉仁;張榮祿;李曙;;超音速微粒轟擊表面納米化及其對(duì)耐磨性的影響[J];中國(guó)表面工程;2006年06期

2 任伊賓,楊柯,梁勇;新型生物醫(yī)用金屬材料的研究和進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2002年02期

3 王長(zhǎng)順;劉剛;;低碳鋼的表面納米化組織及其性能[J];鋼鐵;2006年12期

4 孫建春;盛光敏;王越田;盧昊;韓靖;;高能噴丸法實(shí)現(xiàn)工業(yè)純鐵表面自納米化[J];金屬熱處理;2010年05期

5 付濤,徐可為;仿生法沉積磷灰石層的研究進(jìn)展[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;2001年01期

6 李德華,劉寶林,鄒敬才,徐可為;改良噴砂表面處理提高鈦牙種植體骨結(jié)合的界面生物力學(xué)研究[J];實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志;2001年06期

7 林劍浩，，呂厚山，寇伯龍，袁燕林，馮傳漢;股骨頭假體置換術(shù)后假體周圍骨量變化的觀察[J];中華骨科雜志;1995年08期

8 辛兵,侯筱魁,李永剛;脊柱內(nèi)固定器的應(yīng)力遮擋[J];中國(guó)矯形外科雜志;2000年02期

本文編號(hào)：983969