镁合金ZK60表面Ta-O/Mg复合涂层的制备与性能研究

发布时间：2023-06-10 11:50

　　镁及镁合金具有接近人骨的弹性模量和密度、体内可降解以及优异的生物相容性等特点,是一种很有潜力的可降解医用植入材料。然而,镁及镁合金在人体生理环境下中的腐蚀速度较快,在骨组织未愈和骨修复未完成的情况下,提前发生性能失效,最终导致植入手术失败。如何提高镁及镁合金的耐腐蚀性能,使其降解速度与人骨生长速度匹配,已成为近年来国内外可降解医用植入材料的研究热点。为提高镁合金的耐腐蚀性能,本研究在镁合金ZK60表面制备了Ta-O/Mg复合涂层,利用XRD和SEM对涂层进行了表征,通过划痕仪和电化学工作站对涂层的性能进行了检测,系统研究了中间层、制备参数对复合涂层在模拟体液环境下的腐蚀特性的影响。通过射频反应技术在镁合金ZK60表面制备了Ta-O涂层以及含有Ta、Mg和Zr三种金属中间层的Ta-O涂层(分别用TZ、TTZ、TMZ和TZZ表示),研究了涂层的表面形貌、物相成分、结合强度和腐蚀特性。结果表明:(1)四种涂层表面均由Ta、Ta₆O及Ta₂O₅组成,其中TMZ试样表面晶粒大小均匀,组织致密,涂层质量最佳;(2)四种涂层试样的涂层...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 医用镁合金研究现状
        1.2.1 镁合金的医用性能
        1.2.2 医用镁合金体内腐蚀机理
        1.2.3 医用镁合金表面防腐改性方法
    1.3 金属钽及氧化钽涂层的研究现状
        1.3.1 钽及氧化钽的医用性能
        1.3.2 钽及氧化钽涂层的医用现状
    1.4 课题的研究目的和主要研究内容
        1.4.1 研究目的及意义
        1.4.2 主要研究内容
第二章 ZK60表面Ta-O/Mg复合涂层的制备与表征
    2.1 ZK60表面Ta-O/Mg复合涂层的制备
        2.1.1 实验设备
        2.1.2 实验材料
        2.1.3 制备工艺
    2.2 ZK60表面Ta-O/Mg复合涂层的表征与检测
        2.2.1 涂层的形貌特征
        2.2.2 涂层的成分
        2.2.3 涂层的附着力
        2.2.4 涂层的腐蚀特性
    2.3 本章小结
第三章 ZK60表面含不同中间层的Ta-O涂层研究
    3.1 含中间层的ZK60表面Ta-O涂层的设计与制备
        3.1.1 中间层设计目的
        3.1.2 制备参数
    3.2 含不同中间层的Ta-O涂层结构及成分分析
        3.2.1 涂层表面形貌
        3.2.2 涂层成分
    3.3 含不同中间层的Ta-O涂层性能研究
        3.3.1 涂层附着力
        3.3.2 涂层的腐蚀特性
    3.4 本章小结
第四章 制备参数对Ta-O/Mg复合涂层腐蚀特性的影响
    4.1 中间层Mg的溅射功率的影响
        4.1.1 涂层的耐腐蚀性能
        4.1.2 涂层腐蚀后表面形貌
    4.2 中间层Mg的溅射时间的影响
        4.2.1 涂层的耐腐蚀性能
        4.2.2 涂层腐蚀后表面形貌
    4.3 表层Ta-O的溅射功率的影响
        4.3.1 涂层的耐腐蚀性能
        4.3.2 涂层腐蚀后表面形貌
    4.4 表层Ta-O的氩氧比的影响
        4.4.1 涂层的耐腐蚀性能
        4.4.2 涂层腐蚀后表面形貌
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：3832832