钛表面诱导和控制磷灰石多晶形成的研究

发布时间：2022-12-08 05:06

　　钛金属由于良好的物理性能和生物相容性而被广泛用作人工关节、骨、牙种植体。钛表面改性方法有喷砂、酸刻蚀、碱热处理、微弧氧化、等离子喷涂、溅射镀膜等。钛表面制备羟基磷灰石涂层是研究比较多的一种方法,但在植入过程中,整体涂层容易与基体发生脱落,导致种植失败；此外,等离子喷涂、离子注入、溅射镀膜等方法设备昂贵、操作复杂。 本文旨在通过传统、操作简单的溶胶凝胶-烧结镀膜和碱处理方法对钛金属表面进行改性,在模拟体液中诱导磷灰石多晶形成。在钛金属表面预制一定密度的生物活性位点,取代整体涂层与基体的脆性界面,直接引导骨组织与钛金属基体结合,实现材料与骨组织的骨性结合。 采用四水硝酸钙、硝酸钠、正硅酸乙酯、乙醇、硼酸钠配制溶胶溶液,钛片浸渍拉膜并烧结。当工艺为：浸渍时间10min、烧结开始温度100℃、预干燥时间20min、升温速率20℃/min、烧成温度650℃、保温时间30min、降温时间10min时,钛表面可制备得分布均匀,覆盖完整,无开裂的Ti-Si-Ca-Na-O涂层,涂层晶粒尺寸为200nm左右。将所制得的Ti-Si-Ca-Na-O涂层在模拟体液中浸泡7天后,钛表面涂层发生溶... 

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 生物医用材料的表面改性
        1.1.1 机械表面改性
        1.1.2 等离子喷涂
        1.1.3 离子注入
        1.1.4 溶胶-凝胶法
    1.2 生物医用钛材料
        1.2.1 钛及钛合金的组成和分类
        1.2.2 钛的化学性质
        1.2.3 钛金属及合金的表面处理研究进展
    1.3 生物矿化
    1.4 本论文研究的目的和内容
第二章 钛表面溶胶-凝胶烧结镀膜及生物模拟矿化
    2.1 引言
    2.2 实验过程
        2.2.1 实验药品及仪器
        2.2.2 溶胶-凝胶体系的选择
        2.2.3 钛基片处理
        2.2.4 溶胶凝胶快速烧结
        2.2.5 模拟体液的配制
    2.3 实验结果分析
        2.3.1 溶胶-凝胶烧结膜表面形貌分析
        2.3.2 溶胶凝胶烧结膜X射线显微分析(EDS)
        2.3.3 模拟生物矿化表面形貌分析
    2.4 小结
第三章 钛表面碱处理及模拟生物矿化研究
    3.1 引言
    3.2 实验工艺路线
    3.3 不同氢氧化钠浓度对磷灰石多晶形成的影响
        3.3.1 表面形貌分析
        3.3.2 成分分析
        3.3.3 模拟体液pH值变化图
        3.3.4 结果分析讨论
    3.4 不同表面粗糙度对磷灰石多晶形成的影响
        3.4.1 表面形貌分析
        3.4.2 成分分析
        3.4.3 结果分析讨论
    3.5 喷砂及预钙化对磷灰石多晶形成的影响
        3.5.1 表面形貌分析
        3.5.2 成分分析
        3.5.3 结果分析讨论
    3.6 小结
第四章 结论
参考文献
致谢
附录:攻读硕士期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基质调控碳酸钙生物矿化过程及其体外模拟的研究进展[J]. 欧阳健明.  功能材料. 2005(02)
[2]骨修复用生物玻璃研究进展[J]. 和峰,刘昌胜.  玻璃与搪瓷. 2004(04)
[3]A-W生物活性玻璃陶瓷的研究和发展[J]. 杨为中.  生物医学工程学杂志. 2003(03)
[4]珍珠层中的蛋白质及其与碳酸钙相互作用研究进展[J]. 张刚生,李浩璇,陈益兰.  广西科学. 2002(04)
[5]天然材料微观结构与过程仿生研究进展[J]. 陈国华,李明春,姚康德.  化学通报. 1998(01)
[6]生物无机固态化学[J]. 邰子厚.  无机化学学报. 1994(03)



本文编号：3713608