Ti-Ag/Ti-HA梯度复合材料的组织及力学与矿化性能研究
发布时间：2021-02-19 04:47
纯钛（CP-Ti）具有低密度、高比强度、良好耐蚀性和生物相容性,因而在医学领域中得到了广泛应用。但是在临床应用中发现,纯Ti抗拉强度约为400MPa左右,难以满足人体高承载部位的使用要求;弹性模量较高易产生应力-屏蔽效应,同时纯Ti属于生物惰性材料,与人体组织之间难以形成骨性结合,会降低植入体的使用寿命。在纯钛中添加适量Ag元素进行合金化,可以显著提高纯Ti的强度和耐腐蚀性能,降低弹性模量,赋予材料一定的抗菌性。但是Ti-Ag合金仍然属于生物惰性材料,表面无生物活性且难以与人体组织形成骨性结合。纯Ti多孔化处理可使其弹性模量显著降低,且多孔结构可以促进骨组织向内生长和血管化,生物活性明显提高,容易形成稳定的生物固定（骨整合）;然而多孔化也会导致纯Ti的强度显著下降,难以满足力学性能要求。针对以上问题,本文设计了Ti-Ag/表面多孔Ti-HA梯度复合材料,中间为Ti-15.63Ag合金,周围为多孔Ti-HA层。通过中间基体合金保持材料具有优异的力学性能和耐蚀性能,同时表面多孔层及添加的HA陶瓷可以为材料提供良好的生物活性,从而改善和提高纯Ti在临床应用中存在的问题。采用放电等离子烧结技术...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
医用金属材料应用：（a）金属关节；（b）血管支架；（c）种植牙；（d）人工瓣膜Fig.1.1Medicalmetalmaterialapplication：(a)Metalhipjoint;(b)intravascularstent;(c)
染特别难以应付。在过去几十年中，考虑到将抗菌金可植入生物材料，例如通过添加具有抗菌元素的银（到不锈钢和钛合金中[24]。 Ti-Ag 合金二元相图，从图中可以看出，Ag 的熔点为属间化合物 TiAg，Ti2Ag。Ag 的加入可以降低钛合金熔的广谱抗菌效果，并且添加少量的 Ag 可以为材料带来解，不锈钢里掺杂 0.3wt.％Ag 的对大肠杆菌具有优异中添加 Cu 含量必须为 2wt.％才能获得与加入 0.3wt.％前的研究还证实，Ti-3wt.％Ag 烧结的合金对金黄色葡，而 Ti-Cu 烧结合金的 Cu 含量必须达到 5wt.％，才能李伯等[29-31]也证明，仅含有 1wt.％Ag 的纳米二氧化钛。除了显著的抗菌性能外，Ag 在许多水溶液中也具有 Ag 的牙科汞合金已被成功地用作牙科材料[32,33]。
ang B B 等[34]研究了 Ti-5Ag-xFe 合金，结果表明：Fe 含量的增加现在组织中；Ti-Ag 合金中加入元素 Fe 后，抗压强度，耐磨性和加；加入 Fe 元素后的合金对组织细胞不会产生毒性，评价为零级毒性相近，而且合金溶血率也比安全标准低很多（5%为安全标准有 Ti2O 钝化膜、离子溶出量很低、不含有毒性的合金成分的特点好的生物相容性。因为它们具有良好的耐腐蚀性和高的力学性能-1Fe 合金和 Ti-5Ag-2.5Fe 合金可以在牙科进行应用。Takahashi 等[3520wt.％的 Ag 可以提高铸造钛合金的强度和可磨性，同时保持高伸。Shim 等[37-39]已经证明 Ti-Ag 合金比纯钛具有更好的耐腐蚀性。A体内生物相容性，并且具有 Ag 的一些牙科汞合金已经成功地用然而，关于铸态 Ti-Ag 合金的抗菌性能的报告迄今非常有限。郑2.9wt.%的铸态 TiNiAg 合金对金黄色葡萄球菌的抑制率接近 86.3%杀菌示意图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ti-35Nb-7Zr-10CPP生物复合材料的微观组织演变与力学性能研究[J]. 何正员,张玉勤,周荣,蒋业华. 稀有金属材料与工程. 2016(04)
[2]Ti-HA-BaTiO3生物复合材料的制备与性能[J]. 宋子豪,孙耀宁,徐国强. 复合材料学报. 2015(06)
[3]国外生物医用钛合金的发展现状[J]. 朱康平,祝建雯,曲恒磊. 稀有金属材料与工程. 2012(11)
[4]一种新型多孔钛种植体的制备与研究[J]. 崔晓明,陈良建,郑遥. 科技导报. 2012(Z1)
[5]磁控溅射法制备的羟基磷灰石—氧化锆涂层的力学性能（英文）[J]. 孔德军,龙丹,吴永忠,周朝政. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(01)
[6]注射成形制备多孔钛及其性能[J]. 李挺,李益民,陈良建,何浩,胡幼华. 稀有金属材料与工程. 2011(02)
[7]生物医用多孔钛合金材料的制备[J]. 刘辉,杨冠军,于振涛,韩建业,刘春潮. 钛工业进展. 2010(01)
[8]碱处理法制备钛合金表面羟基磷灰石涂层[J]. 杨辉,肖兵娟. 硅酸盐通报. 2009(01)
[9]放电等离子烧结（SPS）制备金属材料研究进展[J]. 马垚,周张健,姚伟志,宋书香,葛昌纯. 材料导报. 2008(07)
[10]第三代生物医学材料与再生医学 国内外市场需求的变化与发展[J]. 孙雪,奚廷斐. 中国临床康复. 2005(26)
博士论文
[1]多孔NiTi形状记忆合金的制备和表面改性研究[D]. 李强.东北大学 2008
硕士论文
[1]工业纯钛表面羟基磷灰石涂层的制备与评价[D]. 原辉.大连理工大学 2007
[2]纳米生物活性陶瓷材料的制备以及电泳沉积生物陶瓷涂层的研究[D]. 郭军松.郑州大学 2003
本文编号：3040622
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
医用金属材料应用：（a）金属关节；（b）血管支架；（c）种植牙；（d）人工瓣膜Fig.1.1Medicalmetalmaterialapplication：(a)Metalhipjoint;(b)intravascularstent;(c)
染特别难以应付。在过去几十年中，考虑到将抗菌金可植入生物材料，例如通过添加具有抗菌元素的银（到不锈钢和钛合金中[24]。 Ti-Ag 合金二元相图，从图中可以看出，Ag 的熔点为属间化合物 TiAg，Ti2Ag。Ag 的加入可以降低钛合金熔的广谱抗菌效果，并且添加少量的 Ag 可以为材料带来解，不锈钢里掺杂 0.3wt.％Ag 的对大肠杆菌具有优异中添加 Cu 含量必须为 2wt.％才能获得与加入 0.3wt.％前的研究还证实，Ti-3wt.％Ag 烧结的合金对金黄色葡，而 Ti-Cu 烧结合金的 Cu 含量必须达到 5wt.％，才能李伯等[29-31]也证明，仅含有 1wt.％Ag 的纳米二氧化钛。除了显著的抗菌性能外，Ag 在许多水溶液中也具有 Ag 的牙科汞合金已被成功地用作牙科材料[32,33]。
ang B B 等[34]研究了 Ti-5Ag-xFe 合金，结果表明：Fe 含量的增加现在组织中；Ti-Ag 合金中加入元素 Fe 后，抗压强度，耐磨性和加；加入 Fe 元素后的合金对组织细胞不会产生毒性，评价为零级毒性相近，而且合金溶血率也比安全标准低很多（5%为安全标准有 Ti2O 钝化膜、离子溶出量很低、不含有毒性的合金成分的特点好的生物相容性。因为它们具有良好的耐腐蚀性和高的力学性能-1Fe 合金和 Ti-5Ag-2.5Fe 合金可以在牙科进行应用。Takahashi 等[3520wt.％的 Ag 可以提高铸造钛合金的强度和可磨性，同时保持高伸。Shim 等[37-39]已经证明 Ti-Ag 合金比纯钛具有更好的耐腐蚀性。A体内生物相容性，并且具有 Ag 的一些牙科汞合金已经成功地用然而，关于铸态 Ti-Ag 合金的抗菌性能的报告迄今非常有限。郑2.9wt.%的铸态 TiNiAg 合金对金黄色葡萄球菌的抑制率接近 86.3%杀菌示意图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ti-35Nb-7Zr-10CPP生物复合材料的微观组织演变与力学性能研究[J]. 何正员,张玉勤,周荣,蒋业华. 稀有金属材料与工程. 2016(04)
[2]Ti-HA-BaTiO3生物复合材料的制备与性能[J]. 宋子豪,孙耀宁,徐国强. 复合材料学报. 2015(06)
[3]国外生物医用钛合金的发展现状[J]. 朱康平,祝建雯,曲恒磊. 稀有金属材料与工程. 2012(11)
[4]一种新型多孔钛种植体的制备与研究[J]. 崔晓明,陈良建,郑遥. 科技导报. 2012(Z1)
[5]磁控溅射法制备的羟基磷灰石—氧化锆涂层的力学性能（英文）[J]. 孔德军,龙丹,吴永忠,周朝政. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(01)
[6]注射成形制备多孔钛及其性能[J]. 李挺,李益民,陈良建,何浩,胡幼华. 稀有金属材料与工程. 2011(02)
[7]生物医用多孔钛合金材料的制备[J]. 刘辉,杨冠军,于振涛,韩建业,刘春潮. 钛工业进展. 2010(01)
[8]碱处理法制备钛合金表面羟基磷灰石涂层[J]. 杨辉,肖兵娟. 硅酸盐通报. 2009(01)
[9]放电等离子烧结（SPS）制备金属材料研究进展[J]. 马垚,周张健,姚伟志,宋书香,葛昌纯. 材料导报. 2008(07)
[10]第三代生物医学材料与再生医学 国内外市场需求的变化与发展[J]. 孙雪,奚廷斐. 中国临床康复. 2005(26)
博士论文
[1]多孔NiTi形状记忆合金的制备和表面改性研究[D]. 李强.东北大学 2008
硕士论文
[1]工业纯钛表面羟基磷灰石涂层的制备与评价[D]. 原辉.大连理工大学 2007
[2]纳米生物活性陶瓷材料的制备以及电泳沉积生物陶瓷涂层的研究[D]. 郭军松.郑州大学 2003
本文编号：3040622
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