NiTi表面TiO 2 /聚多巴胺膜层制备及生物性能研究

发布时间：2024-04-18 19:44

　　医用金属材料因其具备的优良性能,在医用领域有着重要地位。钛合金中的NiTi合金,具有良好的超弹性和形状记忆效应,目前已应用于牙科、骨科、心血管外科等领域。医用NiTi合金成分一般为Ti-50.5⁵1.5at.%Ni,含有近50(at.)%的Ni,Ni离子具有潜在毒性,长期置于人体中,可能会发生腐蚀使Ni离子溶出,进而引起疾病,对人体产生毒害。而且NiTi合金生物活性较差,植入人体后很难和人体骨骼结合,导致手术愈合缓慢。所以,本文采用微弧氧化技术,对NiTi合金进行表面改性,改善其耐磨耐腐蚀能力,因多巴胺本身具有良好的生物性能,通过复合聚多巴胺,改善其生物相容性。利用SEM、XRD试验等对制得的膜层的表面形貌、成分等作出分析。利用模拟体液浸泡研究膜层诱导沉积羟基磷灰石的能力,分析膜层的生物活性。微弧氧化以浓磷酸作电解液,电源选用交流电源的恒流模式,分别改变电流密度、处理时间、频率的大小,对NiTi合金进行不同条件下的处理,得到最佳的制备参数。获得的TiO₂膜层表面为典型的多孔形貌,膜厚3-7微米,膜层可有效降低表面Ni离子的含量。膜层内部物质是...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究目的和意义
    1.2 医用镍钛合金发展现状
        1.2.1 医用镍钛合金性能特点
        1.2.2 医用镍钛合金的应用
    1.3 镍钛合金的表面改性技术
        1.3.1 物理法
        1.3.2 化学法
        1.3.3 电化学法
    1.4 微弧氧化技术
        1.4.1 微弧氧化技术的原理和特点
        1.4.2 微弧氧化技术的影响因素
        1.4.3 微弧氧化技术在镍钛合金中的应用
    1.5 多巴胺的简介
        1.5.1 多巴胺的结构和性能
        1.5.2 多巴胺的聚合机理
        1.5.3 聚多巴胺的性能及应用
    1.6 主要研究内容
第2章 试验材料及试验方法
    2.1 试验材料及试剂
    2.2 试验装置及工艺过程
        2.2.1 试验装置
        2.2.2 微弧氧化工艺参数设计
        2.2.3 聚多巴胺复合膜层的制备
    2.3 表征测试方法
        2.3.1 扫描电镜与能谱分析
        2.3.2 X-射线衍射仪
        2.3.3 X-射线光电子谱
        2.3.4 膜层的粗糙度
        2.3.5 结合强度的测定
    2.4 腐蚀性能测试
    2.5 生物活性评价
第3章 浓磷酸电解液制备TiO₂膜层及其性能研究
    3.1 TiO₂膜层的制备
    3.2 TiO₂膜层结构及成分表征
        3.2.1 制备工艺对微弧氧化膜层形貌的影响
        3.2.2 TiO₂膜层的成分及相组成
        3.2.3 TiO₂膜层的粗糙度
        3.2.4 TiO₂膜层的耐腐蚀性
        3.2.5 TiO₂膜层的结合力
    3.3 TiO₂膜层的生物活性
    3.4 本章小结
第4章 TiO₂/聚多巴胺复合膜层的制备和性能研究
    4.1 TiO₂/聚多巴胺复合膜层的制备
        4.1.1 TiO₂膜层水热处理
        4.1.2 复合膜层的制备
    4.2 复合膜层的表征
        4.2.1 复合膜层的形貌分析
        4.2.2 复合膜层的耐腐蚀性
    4.3 生物活性
        4.3.1 复合膜层模拟体液浸泡的形貌
        4.3.2 沉积层成分
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3957651