医用Ti6Al4V合金表面HA及DLC/HA涂层的制备及表征
发布时间：2020-12-09 16:36
Ti6Al4V合金具有优异的生物相容性、耐蚀性和抗疲劳性能,其弹性模量与人皮质骨的弹性模量相近,作为生物医用材料受到广泛应用。然而钛合金在临床应用中,会释放对人体有害的Al、V元素进入体液环境,从而引发一系列严重的恶性组织反应;同时Ti6Al4V合金本身不具备生物活性,与骨组织只是简单的机械结合,术后容易产生松动。羟基磷灰石具有良好的生物活性和生物相容性,可用于Ti6Al4V合金表面以提高其生物活性,可以使关节植入器件具有良好力学性能的同时,又具有良好的生物活性。然而羟基磷灰石涂层孔隙较大,无法有效抑制Al、V元素的溢出和防止体液对基体的腐蚀。本研究采用“生物惰性材料+生物活性材料”制备理念,在基体材料和活性材料间制备一层致密耐蚀的惰性DLC中间层,使之兼具良好生物活性和离子屏蔽性能,显著提高医用Ti6Al4V合金的应用可靠性。本文采用射频磁控溅射技术在Ti6Al4V合金表面制备不同工艺参数下的HA涂层。利用FTIR、XRD、SEM、AFM等分析测试技术表征工艺参数和热处理对HA涂层成分结构和显微形貌的影响,进而分析工艺参数和热处理对HA涂层的纳米力学性能、结合强度、润湿性、耐蚀性和生...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁控溅射设备图
2 250 -50 150 1.03 350 -50 150 1.04 250 -70 150 1.05 250 -100 150 1.02.2 涂层的表征及分析方法（ Characterization and AnalysisMethods of Coatings）2.2.1 成分及结构分析本文采用德国布鲁克公司生产的 D8 Advance 型 X 射线衍射仪（XRD）对HA 涂层进行物相分析，设备如图 2-2 所示。该设备由封闭陶瓷管 X 射线光源、X 射线高压发生器、高精度广角测角仪、高灵敏度林克斯阵列检测器、冷却水系统以及用于控制仪器和处理数据的计算机所组成；可用于测定晶体结构及其变化规律，也是探讨材料微观结构、物相组成及宏观性能间内在联系的一种有效分析方法。测试条件为：扫描速率为 0.1°/min，扫描范围 0°-60°，射线源为 Cu 靶 K辐射，电压为 40 kV，电流为 30 mA。
2 250 -50 150 1.03 350 -50 150 1.04 250 -70 150 1.05 250 -100 150 1.02.2 涂层的表征及分析方法（ Characterization and AnalysisMethods of Coatings）2.2.1 成分及结构分析本文采用德国布鲁克公司生产的 D8 Advance 型 X 射线衍射仪（XRD）对HA 涂层进行物相分析，设备如图 2-2 所示。该设备由封闭陶瓷管 X 射线光源、X 射线高压发生器、高精度广角测角仪、高灵敏度林克斯阵列检测器、冷却水系统以及用于控制仪器和处理数据的计算机所组成；可用于测定晶体结构及其变化规律，也是探讨材料微观结构、物相组成及宏观性能间内在联系的一种有效分析方法。测试条件为：扫描速率为 0.1°/min，扫描范围 0°-60°，射线源为 Cu 靶 K辐射，电压为 40 kV，电流为 30 mA。
【参考文献】：
期刊论文
[1]射频磁控溅射法制备含银类钻碳薄膜的结构与性能[J]. 王翠凤,邱锡荣,张雅珍,欧耿良. 粉末冶金材料科学与工程. 2014(01)
[2]镁基羟基磷灰石/微弧氧化层制备的研究进展[J]. 贾理男,梁成浩,黄乃宝,段峰. 表面技术. 2013(01)
[3]医用镁合金表面改性研究进展[J]. 曾荣昌,孔令鸿,陈君,崔洪芝,刘成龙. 中国有色金属学报. 2011(01)
[4]氧化铝基体上羟基磷灰石/氟羟基磷灰石双层涂层的制备及性能[J]. 朱庆霞,谭顺彦,徐琼琼. 硅酸盐通报. 2009(06)
[5]关节软骨和人工关节材料接触角的测定[J]. 李锋,王成焘. 润滑与密封. 2009(08)
[6]医用镁合金的生物腐蚀及高分子涂层处理[J]. 许鑫华,程静,张春怀,闫学良,朱天兵,姚康德,曹路,刘寅. 稀有金属材料与工程. 2008(07)
[7]钛合金表面磁控溅射制备HA/YSZ梯度涂层[J]. 林东洋,赵玉涛,甘俊旗,程晓农,戴起勋. 材料工程. 2008(05)
[8]金刚石(膜)的拉曼光谱表征技术进展[J]. 叶永权,匡同春,雷淑梅,尹诗衡,曾小平,朱红梅,徐昕荣. 金刚石与磨料磨具工程. 2007(05)
[9]新一代生物医用材料[J]. 刘盛辉,郎美东. 高分子通报. 2005(06)
[10]医用钛合金的表面改性[J]. 姜红江,王玉林. 生物骨科材料与临床研究. 2005(04)
博士论文
[1]电泳共沉积—烧结法制备钛合金表面生物活性梯度陶瓷涂层的研究[D]. 陈晓明.武汉理工大学 2002
硕士论文
[1]钛基羟基磷灰石涂层的仿生制备与性能研究[D]. 曹鑫.陕西科技大学 2015
[2]小尺度下先进材料弹塑性性能纳米压痕表征分析[D]. 罗君梅.湘潭大学 2014
[3]非氢类金刚石和非氢掺Si类金刚石碳膜的制备及性能研究[D]. 张贺勇.华南理工大学 2011
[4]医用钛表面的电化学构筑及生物性能的优化[D]. 孔丽丽.厦门大学 2009
[5]溶胶—凝胶法在磷酸钙陶瓷制备中的应用研究[D]. 段彩虹.西南交通大学 2009
本文编号：2907157
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁控溅射设备图
2 250 -50 150 1.03 350 -50 150 1.04 250 -70 150 1.05 250 -100 150 1.02.2 涂层的表征及分析方法（ Characterization and AnalysisMethods of Coatings）2.2.1 成分及结构分析本文采用德国布鲁克公司生产的 D8 Advance 型 X 射线衍射仪（XRD）对HA 涂层进行物相分析，设备如图 2-2 所示。该设备由封闭陶瓷管 X 射线光源、X 射线高压发生器、高精度广角测角仪、高灵敏度林克斯阵列检测器、冷却水系统以及用于控制仪器和处理数据的计算机所组成；可用于测定晶体结构及其变化规律，也是探讨材料微观结构、物相组成及宏观性能间内在联系的一种有效分析方法。测试条件为：扫描速率为 0.1°/min，扫描范围 0°-60°，射线源为 Cu 靶 K辐射，电压为 40 kV，电流为 30 mA。
2 250 -50 150 1.03 350 -50 150 1.04 250 -70 150 1.05 250 -100 150 1.02.2 涂层的表征及分析方法（ Characterization and AnalysisMethods of Coatings）2.2.1 成分及结构分析本文采用德国布鲁克公司生产的 D8 Advance 型 X 射线衍射仪（XRD）对HA 涂层进行物相分析，设备如图 2-2 所示。该设备由封闭陶瓷管 X 射线光源、X 射线高压发生器、高精度广角测角仪、高灵敏度林克斯阵列检测器、冷却水系统以及用于控制仪器和处理数据的计算机所组成；可用于测定晶体结构及其变化规律，也是探讨材料微观结构、物相组成及宏观性能间内在联系的一种有效分析方法。测试条件为：扫描速率为 0.1°/min，扫描范围 0°-60°，射线源为 Cu 靶 K辐射，电压为 40 kV，电流为 30 mA。
【参考文献】：
期刊论文
[1]射频磁控溅射法制备含银类钻碳薄膜的结构与性能[J]. 王翠凤,邱锡荣,张雅珍,欧耿良. 粉末冶金材料科学与工程. 2014(01)
[2]镁基羟基磷灰石/微弧氧化层制备的研究进展[J]. 贾理男,梁成浩,黄乃宝,段峰. 表面技术. 2013(01)
[3]医用镁合金表面改性研究进展[J]. 曾荣昌,孔令鸿,陈君,崔洪芝,刘成龙. 中国有色金属学报. 2011(01)
[4]氧化铝基体上羟基磷灰石/氟羟基磷灰石双层涂层的制备及性能[J]. 朱庆霞,谭顺彦,徐琼琼. 硅酸盐通报. 2009(06)
[5]关节软骨和人工关节材料接触角的测定[J]. 李锋,王成焘. 润滑与密封. 2009(08)
[6]医用镁合金的生物腐蚀及高分子涂层处理[J]. 许鑫华,程静,张春怀,闫学良,朱天兵,姚康德,曹路,刘寅. 稀有金属材料与工程. 2008(07)
[7]钛合金表面磁控溅射制备HA/YSZ梯度涂层[J]. 林东洋,赵玉涛,甘俊旗,程晓农,戴起勋. 材料工程. 2008(05)
[8]金刚石(膜)的拉曼光谱表征技术进展[J]. 叶永权,匡同春,雷淑梅,尹诗衡,曾小平,朱红梅,徐昕荣. 金刚石与磨料磨具工程. 2007(05)
[9]新一代生物医用材料[J]. 刘盛辉,郎美东. 高分子通报. 2005(06)
[10]医用钛合金的表面改性[J]. 姜红江,王玉林. 生物骨科材料与临床研究. 2005(04)
博士论文
[1]电泳共沉积—烧结法制备钛合金表面生物活性梯度陶瓷涂层的研究[D]. 陈晓明.武汉理工大学 2002
硕士论文
[1]钛基羟基磷灰石涂层的仿生制备与性能研究[D]. 曹鑫.陕西科技大学 2015
[2]小尺度下先进材料弹塑性性能纳米压痕表征分析[D]. 罗君梅.湘潭大学 2014
[3]非氢类金刚石和非氢掺Si类金刚石碳膜的制备及性能研究[D]. 张贺勇.华南理工大学 2011
[4]医用钛表面的电化学构筑及生物性能的优化[D]. 孔丽丽.厦门大学 2009
[5]溶胶—凝胶法在磷酸钙陶瓷制备中的应用研究[D]. 段彩虹.西南交通大学 2009
本文编号：2907157
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