生物医用AZ31B镁合金表面改性及性能研究

发布时间：2024-01-23 16:08

　　不锈钢,钛和铬基合金,作为生物硬组织植入材料,已经被应用于临床。但是,这些金属生物材料因在植入人体内发生体液腐蚀而释放出有毒的离子,而导致炎症发生,降低了生物相容性并且导致组织损坏。另外,金属基生物材料的弹性模量与人骨组织相差过大,会产生应力遮挡效应。不利于新骨的生长和重塑,易导致二次骨折。随着对生物医用植入材料不断深入研究,开发具有良好力学性能和生物相容性,又可在体内安全降解的新型植入材料具有重要意义。 与已应用于临床的金属基植入材料相比,镁合金具有多方面的优点:(1)镁是人体中的必需元素;(2)良好的生物相容性、优异的生物活性;(3)更接近骨组织的力学性能;(4)与骨组织更为接近的密度;(6)原材料成本低。因此镁合金作为一种新型可降解植入材料而受到了广泛关注。 然而,作为生物医用材料,镁合金降解速度过快,这将造成植入部位局部碱化,氢气释放过快,形成皮下气肿,影响其在临床上的应用。 本文选择AZ31B镁合金作为基体材料,在其表面制备一层含Mg2SiO4和SiO2的陶瓷涂层,以控制镁合金基体的降解速度,并对涂层的制备工艺、微观形貌、相组成、涂层形成机理、降解性能等进行了系统研究。在此基...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 生物材料概况
    1.2 镁及镁合金植入材料
        1.2.1 镁及镁合金作为骨植入材料的优势与问题
        1.2.2 镁及镁合金植入材料研究现状
    1.3 镁合金的腐蚀行为
        1.3.1 镁合金的体外腐蚀
        1.3.2 镁合金的体内腐蚀
    1.4 镁合金表面处理
        1.4.1 镁合金的表面处理方法
        1.4.2 镁合金化学转化处理现状
    1.5 镁合金的生物相容性研究
    1.6 本研究的目的与研究内容
第二章 材料与研究方法
    2.1 引言
    2.2 实验材料
    2.3 实验仪器及试剂
    2.4 实验方法
        2.4.1 涂层的制备
        2.4.2 显微形貌与成分分析
        2.4.3 膜层结合强度测试
        2.4.4 浸泡实验
        2.4.5 电化学测试
        2.4.6 溶血实验
        2.4.7 细胞毒性实验
第三章 镁合金表面改性及工艺研究
    3.1 引言
    3.2 涂层制备
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验方法
        3.2.3 正交实验
        3.2.4 涂层微观形貌和结构分析
    3.3 涂层形成机理分析
    3.4 涂层结合强度
    3.5 本章小结
第四章 镁合金表面改性前后的降解性能研究
    4.1 引言
    4.2 电化学实验
        4.2.1 实验材料及方法
        4.2.2 实验结果与分析
    4.3 pH 值测试
        4.3.1 实验材料及方法
        4.3.2 实验结果与分析
    4.4 降解行为的研究
        4.4.1 实验方法
        4.4.2 实验结果与分析
    4.5 本章小结
第五章 镁合金改性前后的生物相容性研究
    5.1 引言
    5.2 溶血实验
        5.2.1 实验原理
        5.2.2 实验材料
        5.2.3 实验方法
        5.2.4 实验结果与讨论
    5.3 细胞毒性实验
        5.3.1 实验原理
        5.3.2 体外细胞毒性的实验步骤
        5.3.3 实验结果与分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 全文结论
    6.2 展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3882961