近年來,鈦（Ti）和鈦合金有較好的生物兼容性和力學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn),而被廣泛地作為生物醫(yī)用材料植入人體。為了進(jìn)一步改善生物力學(xué)兼容性,含有無毒元素鋯（Zr）、錫（Sn）、鉬（Mo）和鈮（Nb）的新型鈦合金引起了科研工作者的關(guān)注。Zr元素是一種有良好生物相容性的元素,且Zr元素與Ti元素處于同一主族,因此,他們的性質(zhì)相似,比如密度小、力學(xué)性能較好及生物兼容性優(yōu)良。因此,Ti-Zr合金在學(xué)術(shù)領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。本文制備出新型二元合金Ti-1Zr,Ti-2Zr及Ti-16Zr合金,利用摩擦磨損儀測(cè)試合金在模擬人工體液中的耐磨性能,利用納米壓痕儀測(cè)試合金的納米力學(xué)性能,利用電化學(xué)方法測(cè)試試樣在人工體液中的耐腐蝕性能。此外,合金植入人體后容易感染細(xì)菌,使其不能正常發(fā)揮作用,因此,在Ti-Zr合金上,利用陽極氧化和恒電位電沉積復(fù)合法制備Cu/TiO₂薄膜,研究其抗菌性能。本文所做工作和結(jié)果如下:（1）采用納米壓痕測(cè)試,研究cpTi、Ti-1Zr、Ti-2Zr及Ti-16Zr合金的納米力學(xué)性能。結(jié)果表明,與Ti-Zr合金相比,cpTi抵抗外界載荷的能力強(qiáng),塑性變形小,硬度大。隨著Z... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

我國(guó)生物醫(yī)用材料市場(chǎng)規(guī)模及發(fā)展預(yù)測(cè)

2 2正如反應(yīng)（1-6）所示，沉淀物2Mg(OH) 與 Cl 發(fā)生反應(yīng)生成了可溶性2MgCl 點(diǎn)蝕的發(fā)生，從而使鎂和鎂合金發(fā)生腐蝕，這樣會(huì)使植入人體中的材料失效和鎂合金具有許多優(yōu)異的材料特性，但是其腐蝕速率很難控制，這就限制了學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。3 鈦和鈦合金在醫(yī)用金屬材料中，與不銹鋼相比，鈦和鈦合金擁有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐腐，鈦合金的彈性模量與人體骨骼基本一致，可以有效地防止應(yīng)力屏蔽的發(fā)生，合用作醫(yī)用生物材料[22-24]。鈦和鈦合金在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用范圍很廣泛，可以用于、髖、膝、肩、脊柱、腕、肘關(guān)節(jié)置換零件，也可作為骨固定材料，如板、和螺母，此外，也可用作起搏器外殼裝置、人工心臟瓣膜和手術(shù)器械[25,26]。了幾種鈦合金在臨床上的應(yīng)用實(shí)例。

素與 Ti 元素處于同一主族，因此，他們有著相似的性質(zhì)生物兼容性良好，此外，Zr 元素是一種有良好生物相性，兩者形成的鈦合金是完全互溶的固溶體（圖 1-3）。金的許多性能得以提高，如鑄造性能、生物相容性等[33,34 合金作了一些研究。周云凱等[35]探討在鑄態(tài)和熱50,60,70,80）合金的力學(xué)性能，結(jié)果表明，在鑄態(tài)和熱。Li 等[36]探討了 Ti-Zr 合金的形狀記憶行為，結(jié)果表明變，Ti50Zr50和Ti70Zr30發(fā)生相變的溫度分別為813 K比，Ti70Zr30 合金的形狀記憶應(yīng)變高達(dá) 1.4%且塑性變形較金在人工體液中的摩擦腐蝕行為，結(jié)果表明，隨著外加，合金的磨損體積隨著電化學(xué)腐蝕的增加而增大，腐蝕量，而兩者之間的差異隨著載荷的增加而增大。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]醫(yī)用金屬材料離子釋放機(jī)制、致病機(jī)理及防護(hù)[J]. 王勝難,崔躍,袁志山,李君濤,繆衛(wèi)東,王江波,朱明.  稀有金屬材料與工程. 2015(02)
[2]超聲輔助水熱法制備超長(zhǎng)二氧化鈦納米管（英文）[J]. 滕洪輝,徐淑坤,王繼庫.  稀有金屬材料與工程. 2014(10)
[3]我國(guó)生物醫(yī)用材料現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 奚廷斐.  中國(guó)醫(yī)療器械信息. 2013(08)
[4]水熱法制備納米二氧化鈦的研究進(jìn)展[J]. 殷婷婷,王國(guó)宏,韓德艷,徐凜,陳晨,陳泳洲.  廣州化工. 2012(05)
[5]氧化鋁模板法制備摻雜稀土鑭的TiO2納米管及其表征[J]. 陳永盛,李華基.  機(jī)械工程材料. 2009(01)
[6]水熱法制備TiO2納米管陣列[J]. 李綱,劉中清,張昭,顏欣.  催化學(xué)報(bào). 2009(01)
[7]原位模板法在鋁基底上制備TiO2納米管陣列薄膜[J]. 蔣武鋒,凌云漢,白新德,李洪義,蒼大強(qiáng).  稀有金屬材料與工程. 2007(07)
[8]鎂合金在3C產(chǎn)品中應(yīng)用現(xiàn)狀及前景展望[J]. 楊程,杜紅星,劉曉平.  鑄造設(shè)備研究. 2005(06)
[9]水熱法合成摻雜鐵離子的小管徑TiO2納米管[J]. 宋旭春,岳林海,劉波,韓貴,陳衛(wèi)祥,徐鑄德.  無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2003(08)
[10]新型生物醫(yī)用金屬材料的研究和進(jìn)展[J]. 任伊賓,楊柯,梁勇.  材料導(dǎo)報(bào). 2002(02)

博士論文
[1]生物醫(yī)用鈦合金注射成形研究[D]. 劉超.鋼鐵研究總院 2018
[2]含鍶生物醫(yī)用鎂合金的性能及其應(yīng)力腐蝕行為研究[D]. 陳連喜.暨南大學(xué) 2017
[3]醫(yī)用鈦及鈦合金表面陽極氧化多孔修飾及其性能的研究[D]. 金銘.北京科技大學(xué) 2017
[4]不銹鋼表面納米多孔Ti-Cu薄膜的制備及性能研究[D]. 靳曉敏.太原理工大學(xué) 2016
[5]奧氏體不銹鋼低溫氣體滲碳層組織性能及催滲技術(shù)研究[D]. 馬飛.機(jī)械科學(xué)研究總院 2015
[6]Zr-Ti二元合金的強(qiáng)韌化及其組織演變[D]. 周云凱.燕山大學(xué) 2015

碩士論文
[1]醫(yī)用金屬材料表面Zr及ZrO2合金層的腐蝕、摩擦學(xué)及細(xì)胞行為研究[D]. 李建房.太原理工大學(xué) 2018
[2]離子摻雜二氧化鈦納米管陣列膜制備、表征與光催化氧化處理造紙廢水研究[D]. 宋樹芳.華南理工大學(xué) 2018
[3]鎂合金表面超疏水膜層的制備及耐腐蝕性能研究[D]. 張臘雙.吉林大學(xué) 2018
[4]添加鎳元素對(duì)鈦銅合金力學(xué)與腐蝕磨損性能的影響規(guī)律[D]. 張睿.太原理工大學(xué) 2017
[5]鎂基生物材料表面腐殖酸涂層的構(gòu)建及腐蝕和生物相容性研究[D]. 毛金龍.西南交通大學(xué) 2016
[6]氧化亞銅薄膜的制備及其光電性能研究[D]. 李廣立.西南交通大學(xué) 2016
[7]兩種生物醫(yī)用鈦合金的納米力學(xué)性能及腐蝕與磨損行為研究[D]. 盧盼娜.太原理工大學(xué) 2016
[8]齒科用ZrTi合金電化學(xué)腐蝕行為研究[D]. 劉娜.東北大學(xué) 2014
[9]鎂鋰合金表面電鍍銅工藝研究[D]. 尹婷婷.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[10]金屬薄膜的電沉積工藝及力學(xué)性能研究[D]. 殷立濤.河南科技大學(xué) 2009



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