本文關(guān)鍵詞：可降解鎂鍶金屬骨填充材料的表面涂層調(diào)控降解研究

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【摘要】：鎂鍶合金具有良好的力學(xué)性能、促成骨性能,并且在人體內(nèi)可降解被吸收,因此是一種極具臨床應(yīng)用潛力的新型醫(yī)用可降解骨植入材料。目前限制鎂鍶合金臨床應(yīng)用的主要問題是體內(nèi)降解與新骨修復(fù)重建不適配。表面改性已被廣泛研究且認(rèn)為其可以有效地控制鎂合金的腐蝕,從而在臨床應(yīng)用方面表現(xiàn)出巨大的潛力�；谡n題組之前的研究,本文通過在鑄態(tài)和擠壓態(tài)鎂鍶合金上分別制備電沉積涂層、微弧氧化涂層和化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層,對(duì)比研究這三種醫(yī)用鎂合金上常用涂層的降解和生物學(xué)性能。系統(tǒng)研究了鑄態(tài)和擠壓態(tài)鎂鍶合金基體上不同涂層的形貌結(jié)構(gòu)、元素和物相組成,通過體外浸泡、失重、析氫和電化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)比三種涂層的體外降解差異,并通過體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)三種涂層的生物相容性,篩選出降解性能和生物學(xué)性能優(yōu)異的涂層作為骨填充材料應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:鎂鍶合金由基體相αα-Mg和第二相Mg_(17)Sr_2組成,鑄態(tài)材料的第二相以網(wǎng)狀分布在晶界處造成材料耐蝕性較差,擠壓變形后的第二相破碎成顆粒狀,并且沿晶界均勻的分布在基體中,避免了沿晶界發(fā)生嚴(yán)重的電偶腐蝕,提高了材料的耐蝕性。鎂鍶合金上的電沉積涂層為塊狀結(jié)構(gòu),并且在涂層與基體之間存在一層較厚的內(nèi)腐蝕層,涂層的主要成分為透鈣磷石。微弧氧化涂層為典型的孔狀結(jié)構(gòu),表面有微裂紋,涂層的主要成分為氧化鎂,而Ca、P元素以非晶態(tài)存在于涂層中�；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化涂層由許多大小不均勻的顆粒堆積而成,涂層較厚但不均勻,涂層的主要成分鍶的磷酸鹽。電化學(xué)測試、pH值變化、失重、析氫等實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致表明鑄態(tài)鎂鍶基體上微弧氧化涂層的耐蝕性最好,化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層次之。然而電沉積涂層耐蝕性變差,降解速率快于基體。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明鑄態(tài)鎂鍶基體上微弧氧化涂層的細(xì)胞存活率最高,化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層次之,電沉積涂層的細(xì)胞相容性相對(duì)較差。因此,可以看出微弧氧化涂層的綜合性能最好。大動(dòng)物預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明鑄態(tài)鎂鍶表面的微弧氧化涂層的體內(nèi)降解速度依然過快,植入動(dòng)物體內(nèi)會(huì)引發(fā)炎癥反應(yīng),不能滿足骨填充材料的降解調(diào)控需求。因此,需要進(jìn)一步提高其耐蝕性。通過體外降解實(shí)驗(yàn)和體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明擠壓態(tài)鎂鍶基體上微弧氧化涂層對(duì)基體的保護(hù)效果最好,但其后期的生物活性較低;化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層具有良好的耐蝕性,同時(shí)具有較高的生物活性;電沉積涂層的耐蝕性最差,并且生物活性較低。因此,擠壓態(tài)鎂鍶合金化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層具有作為骨填充材料應(yīng)用的優(yōu)勢。
【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】：2017
【分類號(hào)】：TG174.4;R318.08

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1 楊文彬;張立同;成來飛;華云峰;張鈞;;金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積法制備銥涂層的形貌與結(jié)構(gòu)分析[J];稀有金屬材料與工程;2006年03期

2 勾昱君;劉中良;;優(yōu)化抑霜涂層的實(shí)驗(yàn)研究[J];陶瓷研究與職業(yè)教育;2006年01期

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4 斯蒂芬·H·加里法里尼;羅恩·巴納斯;J·克里唐;龍克昌;;航天飛機(jī)用的高粘性涂層的研制[J];稀有金屬合金加工;1981年04期

5 繆興邦;水溶性織物涂層膠的合成[J];化學(xué)世界;1985年03期

6 陳斌,易茂中;封嚴(yán)涂層的抗沖蝕性與沖蝕速度的關(guān)系[J];中南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1998年04期

7 鄭有新;淺談涂層表面顆粒不良現(xiàn)象[J];材料保護(hù);2001年04期

8 閆穎,石子源,劉國偉;鋅鉻膜涂層的制備研究[J];大連鐵道學(xué)院學(xué)報(bào);2002年04期

9 張瓊,蔡傳榮;鈦陽極涂層溶蝕失效的研究[J];電子顯微學(xué)報(bào);2003年06期

10 劉夙偉;李曙;劉陽;;封嚴(yán)涂層材料及其可刮削性的評(píng)價(jià)[J];中國表面工程;2009年01期

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1 張瓊;蔡傳榮;;鈦陽極涂層溶蝕失效的研究[A];第三屆全國掃描電子顯微學(xué)會(huì)議論文集[C];2003年

2 王穎;顧卡麗;李健;;智能變色涂層及其應(yīng)用[A];第六屆全國表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議暨首屆青年表面工程學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2006年

3 單凱軍;余文莉;徐四清;;家電環(huán)保涂層表面性能檢測的研究[A];2007中國鋼鐵年會(huì)論文集[C];2007年

4 李金桂;;無機(jī)富鋅涂層的誕生和應(yīng)用[A];第二屆全國重防腐蝕與高新涂料及涂裝技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

5 王允夫;陳小英;王紅玲;;高溫合金抗熱震涂層研究[A];中國硅酸鹽學(xué)會(huì)搪瓷分會(huì)2003年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2003年

6 劉建華;李蘭娟;李松梅;;鋁合金早期腐蝕預(yù)警光基敏感涂層的研制[A];2004年材料科學(xué)與工程新進(jìn)展[C];2004年

7 林達(dá)仁;;梅雨期涂層表面泛白現(xiàn)象及其防治[A];中國電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)學(xué)會(huì)第三屆化工學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編（下）[C];1991年

8 龐佑霞;劉厚才;郭源君;;有機(jī)復(fù)合彈性涂層材料的抗磨蝕實(shí)驗(yàn)研究[A];第七屆全國摩擦學(xué)大會(huì)論文集（二）[C];2002年

9 付前剛;李賀軍;黃劍鋒;史小紅;史波;李克智;;炭/炭復(fù)合材料磷酸鹽涂層的抗氧化性能研究[A];第19屆炭—石墨材料學(xué)術(shù)會(huì)論文集[C];2004年

10 王興原;苗曉;胡志強(qiáng);光紅兵;顧祥宇;;改善無取向硅鋼環(huán)保涂層表面特性的方法研究[A];高性能電工鋼推廣應(yīng)用交流暨第五次全委工作（擴(kuò)大）會(huì)專題報(bào)告及論文[C];2013年

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1 趙志玲;帶卷粉末涂層新技術(shù)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2012年

2 趙艷濤 曹壘 陳剛 孫亞娜;沙鋼無取向硅鋼涂層調(diào)試改進(jìn)工藝[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2014年

3 華凌;美開發(fā)出智能過濾涂層[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

4 莫文鑄;防止衣服變臟科學(xué)家研制超疏液材料[N];中國紡織報(bào);2013年

5 ;建筑幕墻用鋁塑復(fù)合板[N];中國建材報(bào);2008年

6 王爍 王奇 陳運(yùn)法;玻璃幕墻專用納米自清潔涂層的研究[N];中國建材報(bào);2006年

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4 朱利安;耐高溫銥/錸涂層制備技術(shù)與性能研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

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6 彭雪星;V-5Cr-5Ti表面V-Al/Al_2O_3阻氚涂層的制備及性能研究[D];中國工程物理研究院;2016年

7 張雪;生物醫(yī)用多孔鎂及純鎂表面玻璃陶瓷水泥涂層的制備及性能研究[D];東北大學(xué);2014年

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9 蒲澤林;電熱爆炸噴涂法制備亞微米晶涂層的研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2005年

10 檀琳;非共價(jià)鍵合聚合物抗污涂層的制備及應(yīng)用研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

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1 陳喜娟;兩種耐磨涂層的組織結(jié)構(gòu)表征及性能研究[D];西安石油大學(xué);2015年

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4 趙亞窮;聚碳酸酯透明件/納米TiO_2涂層的耐紫外老化及環(huán)境應(yīng)力開裂行為研究[D];鄭州大學(xué);2015年

5 王有維;鋁電解槽TiB_2陰極涂層的制備及其性能研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

6 辛欣;Ti(Cr)SiC(O)N涂層表面改性硬質(zhì)合金及熱處理對(duì)其機(jī)械性能的影響[D];西南交通大學(xué);2015年

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9 牛永輝;結(jié)晶器CuCrZr銅板表面超音速等離子噴涂Cr_2O_3-TiO_2涂層的組織與性能[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：1307063