微观组织对Ti-Pd耐蚀性和生物活性的影响

发布时间：2017-08-10 13:13

  本文关键词：微观组织对Ti-Pd耐蚀性和生物活性的影响

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【摘要】：近年来,医用器械和医用材料逐渐引起国内外学者广泛关注。钛和钛合金以其良好的力学性能、强耐蚀性和生物相容性成为硬组织的替代物的首选。相比于纯钛,Ti-Pd合金因含有Pd元素而耐蚀性更强。国内外研究已证明了通过ECAP工艺可以提高纯钛和钛合金的耐蚀性和生物相容性,但是Ti-Pd合金的相关研究却鲜有报道。本文以Ti-Pd合金为研究对象,通过ECAP和不同的热处理工艺处理Ti-Pd合金试样,完成了电化学腐蚀和浸泡腐蚀两部分实验。电化学腐蚀实验利用电化学测试技术得到tafel曲线和交流阻抗谱,以此评价不同工艺对Ti-Pd合金耐蚀性的影响。浸泡腐蚀实验采用SEM、XPS、EDS测试设备,对浸泡腐蚀60天后(浸泡溶液为SBF+BSA)的Ti-Pd合金做了表征分析,评价了不同工艺对Ti-Pd表面生物活性的影响。结论如下,电化学腐蚀方面:相比于热处理工艺,ECAP工艺处理过的Ti-Pd合金晶粒更加细密,低角度晶界更多;自腐蚀电位更高,自腐蚀电流密度更大,极化电阻阻值更高;耐蚀性强于热处理试样。浸泡腐蚀方面,ECAP处理过的Ti-Pd合金试样表面吸附的CaP化合物最多,附着的钛氧化合物最多;其表面生物活性强于热处理试样。
【关键词】：电化学 浸泡腐蚀 Ti-Pd合金 ECAP 医用材料
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG146.23;R318.08
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注释表12-13
• 第一章 绪论13-24
• 1.1 医用钛合金概述13-17
• 1.1.1 医用钛合金的发展与应用13-14
• 1.1.2 新型医用钛合金14-15
• 1.1.3 医用钛合金的腐蚀15-16
• 1.1.4 医用钛合金的生物与力学相容性16-17
• 1.2 国内外医用钛合金腐蚀和生物活性的研究进展17-20
• 1.2.1 钛合金在人体内部的腐蚀17-18
• 1.2.2 提高钛合金耐蚀性的方法18-19
• 1.2.3 钛合金在人体内的生物活性19-20
• 1.2.4 改善钛合金生物活性的方法20
• 1.3 ECAP对钛合金性能的研究20-22
• 1.3.1 等通道径角挤压（ECAP）法20-21
• 1.3.2 ECAP工艺对钛合金微观组织影响21-22
• 1.3.3 ECAP工艺对钛合金耐腐蚀性影响22
• 1.3.4 ECAP工艺对钛合金生物活性影响22
• 1.4 研究内容和意义22-24
• 第二章 Ti-Pd合金的电化学和生物活性测试实验过程24-32
• 2.1 电化学实验过程24-29
• 2.1.1 电化学实验基体材料24
• 2.1.2 电化学实验设备24
• 2.1.3 制备试样24-26
• 2.1.3.1 热处理实验24
• 2.1.3.2 ECAP实验24-25
• 2.1.3.3 试样表面处理25-26
• 2.1.4 配置电解液26
• 2.1.5 电化学体系26-27
• 2.1.6 电化学实验过程27
• 2.1.7 电化学测试方法27-29
• 2.2 生物活性测试实验过程29-31
• 2.2.1 生物活性测试实验实验设备29
• 2.2.2 制备试样29
• 2.2.3 配置浸泡溶液29-30
• 2.2.4 浸泡处理30
• 2.2.5 表征测试30
• 2.2.6 XPS图谱的分峰与拟合30-31
• 2.3 本章小结31-32
• 第三章 Ti-Pd合金电化学实验结果与分析32-42
• 3.1 微观组织分析32-33
• 3.1.1 Ti-Pd的微观组织分析32-33
• 3.2 Ti-Pd的腐蚀行为33-41
• 3.2.1 开路电位33-34
• 3.2.2 Tafel曲线34-37
• 3.2.3 交流阻抗谱37-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第四章 Ti-Pd合金的生物活性评价42-51
• 4.1 浸泡后Ti-Pd的表面成分42-47
• 4.1.1 表面形貌观察42-43
• 4.1.2 表面成分分析43-47
• 4.2 不同工艺处理Ti-Pd合金生物相容性的对比47-49
• 4.3 本章小结49-51
• 第五章 总结与展望51-53
• 5.1 结论51-52
• 5.2 展望52-53
• 参考文献53-56
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文56

【参考文献】

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本文编号：650887