人類文明不斷向前推進,現(xiàn)代醫(yī)學也隨之不斷地發(fā)展。到今天為止,生物醫(yī)用金屬材料已經(jīng)發(fā)展到了第三代,每一代都使人類不斷受益,對于材料本身的研究,也將持續(xù)推進。本文聚焦生物醫(yī)用金屬材料當中的鐵及其合金,利用簡單、方便、快捷的電沉積方法進行制備,并研究了電沉積工藝對純鐵薄膜和Fe-La-P合金薄膜的影響。利用XRD、SEM和EBSD對不同工藝產生的影響進行探究。最后,對鐵合金薄膜進行了生理鹽水的腐蝕試驗,利用SEM觀察其形貌特征。對于電沉積鐵薄膜實驗,主要采用的工藝變量為電極的排列方式和電沉積的時間。當電極采用平行排列方式時,隨著時間的增加,純鐵晶粒開始逐漸長大,且取向逐漸變的明顯,薄膜前期生長較快,后期生長速率逐漸變緩。當電極采用垂直排列方式時,由于陰陽極面積比的改變,導致陰極附近電場分布的變化,結果表現(xiàn)為薄膜晶粒形核速率大于生長速率,整體晶粒較小,隨著電沉積時間的增加,取向一直較弱,但是時間變量相同內薄膜的生長速率是平行排列方式下的1.3²倍。對于電沉積Fe-La-P合金薄膜實驗,主要采用的工藝變量為電流密度,誘導劑,溶液的pH和電沉積時間。當電流密度不斷增加時,陰極... 

【文章來源】：內蒙古科技大學內蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

合金化的選擇圖示[17]

內蒙古科技大學碩士學位論文-6-法。電沉積得到的血管支架薄膜既可以滿足支架的支撐作用，又可在6~12個月后慢慢降解，被人體吸收，減輕病患的二次損害[25]。圖1.2鐵及其合金的加工方法[24]1.2金屬電沉積簡介與原理1.2.1金屬電沉積簡介在電化學范疇當中，將金屬元素利用電化學沉積法制備是一個經(jīng)典的分支。在有效電場的持續(xù)作用中，金屬元素的電沉積反應產生于陰極和電沉積溶液的表面上，沉積的過程則是產生新物質的反應[26]。利用電化學法實現(xiàn)金屬的沉積可以追溯到十九世紀，尤其是直流電源的發(fā)明之后，電化學沉積法就迅速成為一種重要的工藝。利用電沉積技術可以用來生產各式種類不相同的修飾性和功能性元件。不過在開始利用的初期，金屬電沉積技術的開展是根據(jù)工匠的經(jīng)驗進行的[27]。電沉積金屬元素的基本規(guī)律是關于晶核形成和晶體生長并繼續(xù)長大的探究。1878年，科學家Gibbs在他有名的相平衡實驗中，提出了了形核和生長的基礎規(guī)律和含義[28]。1900年前后，Volmer等科學家利用統(tǒng)計學原理以及有關分子運動的模型完善了這一基礎規(guī)律和含義[29]。根據(jù)這些較早的探索，形成晶核不但需要一個新的、呈現(xiàn)三維狀的晶體形核，而且還必須存在于單一晶體表面的層狀結構才能實現(xiàn)生長的目的。由Avrrami解釋的結晶動力學是晶體生長原理的一個重大突破，他認為在形核和生長的過程中，有形核中心的重復碰撞和相互交迭[30]。在上世紀四十年代末期，科學家Frank提出一個新的理論，具體闡述為螺旋狀生長會出現(xiàn)在單一晶

內蒙古科技大學碩士學位論文-16-表1.1純Zn和Zn-Fe合金在5%NaCl溶液中的耐蝕性比較[96]編號鍍層類別開始生銹時間/h50%鍍層生銹時間/h90%以上層生銹時間/h1Zn9722012Zn-FeFe=26.44%463134403Zn-Fe添加ReFe=20.74%168408972江杰[25]研究了不同Zn含量的電沉積Fe-Zn合金在SBF模擬體液中的腐蝕行為，并利用動電位極化曲線來表示，如圖1.4所示。其實驗結果表明，合金的耐蝕性隨著Zn含量的增加而呈現(xiàn)波動，但整體合金的耐蝕性優(yōu)于純物質的耐蝕性。圖1.4純Fe和Zn-Fe合金在SBF模擬體液中的耐蝕性比較[25]韓文福[92]將制備好的Zn-Fe-La合金浸置于5%的NaCl溶液當中，用來探究不同F(xiàn)eSO4、ZnCl2、LaCl3質量濃度下所得鍍層的耐蝕性能。其實驗結果表明，稀土鹽的加入可以改善合金沉積層的表面形貌，使晶粒發(fā)生細化，從而提高合金的耐蝕性。王玲玲[97]的實驗也得出過同樣類似的結論，因為稀土元素特殊的電子層結構，影響了電沉積的過程。何進[24]利用SD大鼠進行皮下植入實驗，植入材料為Fe-Zn合金和純Fe。植入14天和28天后植入體周圍組織切片形貌圖如圖1.5所示。被植入的實驗鼠狀態(tài)良好，未發(fā)生死亡現(xiàn)象。植入鼠體后的金屬材料14天后存在一些炎癥細胞（箭頭所

【參考文獻】：
期刊論文
[1]電沉積工藝對Fe-La-P合金薄膜成分及組織的影響[J]. 王振宇,丁國,定巍,李巖.  內蒙古科技大學學報. 2020(02)
[2]生物醫(yī)用金屬材料研究現(xiàn)狀與應用進展[J]. 張文毓.  金屬世界. 2020(01)
[3]醫(yī)用鈦及鈦合金表面改性技術的研究進展[J]. 肖憶楠,喬巖欣,李月明,盛立遠,賴琛,奚廷斐.  材料導報. 2019(S2)
[4]Fe-Mn合金在生物醫(yī)學方面的應用及前景[J]. 劉玉玲,張修慶.  材料導報. 2019(S2)
[5]可降解生物醫(yī)用鎂合金材料的研究進展[J]. 雷宇.  有色冶金設計與研究. 2019(04)
[6]低溫取向硅鋼初次再結晶織構及晶界特征分析[J]. 劉兵兵,鮑思前,趙剛,黃祥斌,柯珊珊,胡曉.  鋼鐵研究學報. 2018(07)
[7]血管支架用可降解金屬研究進展[J]. 鄭玉峰,楊宏韜.  金屬學報. 2017(10)
[8]新型生物可降解Fe-Mn合金在Hanks溶液中的電化學腐蝕行為[J]. 解雪,劉昊一,朱雪梅.  大連交通大學學報. 2017(04)
[9]溫度對醫(yī)用316L不銹鋼在生理鹽水中銹蝕的影響[J]. 袁琴琴.  廣州化工. 2017(08)
[10]處在變革中的醫(yī)用金屬材料[J]. 鄭玉峰,吳遠浩.  金屬學報. 2017(03)

博士論文
[1]基于電沉積的可生物降解鐵合金的研究[D]. 何進.西北工業(yè)大學 2017
[2]La（Fe,Si）13基磁制冷材料的腐蝕行為和磁性能研究[D]. 胡潔.北京科技大學 2015

碩士論文
[1]鋁合金表面離子液體電沉積Cu-Zn合金過渡層的研究[D]. 張建清.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[2]AZ80鎂合金氟化鎂化學轉化膜在侵蝕性離子溶液中腐蝕行為研究[D]. 吳存.中北大學 2019
[3]水熱環(huán)境電沉積鐵/鎳鐵合金工藝及鍍層性能研究[D]. 姜珂.電子科技大學 2018
[4]電沉積Fe-Zn合金微觀組織優(yōu)化及性能表征[D]. 江杰.大連理工大學 2017
[5]電化學沉積鎳鐵合金箔的研究[D]. 張霞.蘭州理工大學 2011
[6]電沉積鐵鎳合金薄膜[D]. 張郁彬.湖南大學 2009
[7]氟硼酸鹽體系電沉積鐵鎳合金薄膜[D]. 王二立.湖南大學 2008
[8]稀土Nd、Ce摻雜對化學鍍Fe-P合金影響的研究[D]. 孟巖.湖南大學 2006
[9]水溶液電沉積Fe-Nd-P、Fe-Ce-P稀土合金薄膜[D]. 高學寶.湖南大學 2004



本文編號：3115600