鎂具有良好的機械性能、生物可降解性和生物相容性,其密度接近于人體自然骨的密度,彈性模量與人體自然骨彈性模量相匹配,因此鎂被認(rèn)為是一種良好的生物可降解金屬植入材料。但是鎂在體內(nèi)容易被腐蝕,從而導(dǎo)致植入部位pH增加、機械過早失效等不良反應(yīng)。為此,本論文以尿素為前驅(qū)體,通過一步氣相沉積法,在鎂合金表面形成一層致密的石墨相氮化碳薄膜,以期提高鎂合金的耐腐蝕性能,并改善表面的生物學(xué)性能。通過X射線衍射(XRD)、紅外光譜(FTIR)和X射線光電子能譜(XPS)對鎂合金表面薄膜化學(xué)成分進行了表征。通過掃描電鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)考察了鍍膜前后鎂合金表面形貌、薄膜厚度和表面粗糙度。通過電化學(xué)、pH值變化和析氫實驗等表征方法考察了鎂合金的耐腐蝕性能。通過溶血率、細(xì)胞實驗和動物實驗考察了鍍膜鎂合金的生物相容性。結(jié)果表明在鎂合金表面已經(jīng)成功制備了氮化碳薄膜,薄膜平整、致密、光滑,其表面粗糙度Ra為2.08 nm,電化學(xué)測試的動電位極化測試(PDP)的結(jié)果顯示氮化碳涂層顯著降低了鎂的自腐蝕電流(i_corr),模擬體外浸泡實驗表明氮化碳涂層改性后的鎂合金在模擬體液中(PBS...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 醫(yī)用金屬材料概述
    1.2 可降解醫(yī)用鎂合金
        1.2.1 可降解醫(yī)用鎂合金概述
        1.2.2 可降解鎂合金在骨科材料中的研究進程
        1.2.3 可降解醫(yī)用鎂合金的優(yōu)勢
        1.2.4 醫(yī)用鎂合金在應(yīng)用中存在的問題
    1.3 可降解醫(yī)用鎂合金的改良
        1.3.1 元素的摻雜
        1.3.2 鎂合金的表面改性
    1.4 氮化碳
        1.4.1 不同結(jié)構(gòu)的氮化碳
        1.4.2 氮化碳的制備
        1.4.3 氮化碳的生物相容性
    1.5 選題意義、研究目標(biāo)和研究內(nèi)容
        1.5.1 課題意義
        1.5.2 研究目標(biāo)
        1.5.3 研究內(nèi)容
        1.5.4 實驗路線
第2章 石墨相氮化碳薄膜的制備及理化性能表征
    2.0 引言
    2.1 實驗試劑與設(shè)備
    2.2 鎂合金表面氮化碳涂層的制備
    2.3 涂層的材料學(xué)表征測試與耐腐蝕研究
        2.3.1 涂層結(jié)構(gòu)及成分分析
        2.3.2 薄膜表面形貌及膜厚表征測試
        2.3.3 動電位極化測試
        2.3.4 涂層體外降解測試
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 XRD、FTIR、XPS分析
        2.4.2 AFM、SEM分析
        2.4.3 鎂合金表面氮化碳薄膜膜厚分析
        2.4.4 極化曲線分析
        2.4.5 析氫和pH值分析
        2.4.6 析氫實驗后材料表面形貌和化學(xué)成分分析
        2.4.7 腐蝕機理分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 生物相容性分析
    3.1 實驗材料與方法
    3.2 溶血率測試
        3.2.1 溶血率測試過程
        3.2.2 溶血率實驗結(jié)果分析
    3.3 體外細(xì)胞實驗
        3.3.1 細(xì)胞實驗材料
        3.3.2 細(xì)胞實驗過程
        3.3.3 細(xì)胞實驗結(jié)果分析
    3.4 體內(nèi)動物實驗
        3.4.1 動物實驗過程
        3.4.2 標(biāo)本的獲取及制備
        3.4.4 動物實驗檢測
        3.4.5 動物實驗結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
總結(jié)
展望
致謝
參考文獻
發(fā)表學(xué)術(shù)論文及申報專利情況



本文編號：3970632