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《沈阳理工大学》 2011年
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钛合金表面微弧氧化—碱处理复合法制备生物涂层的研究

朱其柱  
【摘要】:钛及钛合金本身具有比强度高、生物相容性和耐蚀性优良的性能,但其存在生物活性差、与骨结合时间长、在生理环境中向肌体游离金属离子等问题,因而对钛合金表面改性以完善其生物学性能引起了人们的日益重视。为了阻止钛合金金属离子向体液中游离、改善其生物活性和提高骨愈合速度,本文利用微弧氧化技术在钛合金表面制备了微弧氧化陶瓷膜,并对微弧氧化陶瓷膜进行碱处理,通过微弧氧化-碱处理复合法制备出了生物活性涂层。 研究了电解液组成、浓度和电压对微弧氧化过程及陶瓷膜的影响。结果表明:单一成分的电解液不利于Ti-6Al-4V钛合金微弧氧化起弧;提高溶液中离子浓度,有利于降低微弧氧化起弧电压;不同电解质对微弧氧化电流的影响不同,提高NaAC、CaAC浓度,电流增大,而提高Na_2SiO_3浓度,电流降低;可以通过调节电解液浓度或电压来控制陶瓷膜的结构及陶瓷膜表面元素含量,通过改变电解液配方来改变陶瓷膜成分。 研究了碱处理对不同成分微弧氧化陶瓷膜及其生物活性的影响。结果表明:碱处理能有效降低和消除Ti-6Al-4V钛合金微弧氧化陶瓷膜表面的Al和V,从而避免陶瓷膜植入生物体内后所带来的危害;样品经碱液处理后具有良好的生物活性,在模拟体液(SBF)中浸泡2d即有一层羟基磷灰石(HA)膜形成,HA膜的迅速形成能防止陶瓷膜的溶解,有效阻止陶瓷膜表面对生物体有害元素的渗出;碱液理后,含钙磷微弧氧化陶瓷膜的生物活性优于含钙微弧氧化陶瓷膜的生物活性。 研究了碱处理工艺(时间、温度、浓度)对微弧氧化陶瓷生物活性的影响。结果表明:在80°C 3mol/ NaOH的溶液中处理0.5~2h所制备的生物陶瓷膜最为优异。 探讨了碱处理诱导微弧氧化陶瓷膜沉积HA的机理。分析表明:碱处理促使微弧氧化陶瓷膜表面生成钛酸钠水凝胶和羟基磷灰石是陶瓷膜具有优良生物活性的主要原因。
【学位授予单位】:沈阳理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TG174.45

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金光,李玉海,张罡;钛合金微弧氧化膜成分特性分析[J];材料保护;2005年11期
2 肖秀兰,陈志刚;羟基磷灰石涂层制备技术的可行性研究[J];材料导报;2003年04期
3 戴采云,张亚平,高家诚,王勇,邓迟;生物陶瓷涂层技术及界面研究评述[J];材料导报;2003年05期
4 王亚明,蒋百灵,雷廷权,贾德昌,周玉;Ti6Al4V合金表面耐磨涂层的研究进展[J];材料工程;2003年03期
5 薛文斌,邓志威,李永良,陈如意,张通和;Ti-6Al-4V在NaAlO_2溶液中微弧氧化陶瓷膜的组织结构研究[J];材料科学与工艺;2000年03期
6 宁聪琴,周玉;医用钛合金的发展及研究现状[J];材料科学与工艺;2002年01期
7 付涛,黄平,憨勇,徐可为;碱液处理诱导钛合金基体表面沉积磷灰石层[J];稀有金属材料与工程;2000年03期
8 薛文斌,邓志威,陈如意,张通和;LY12铝合金微弧氧化陶瓷膜的纳米压入研究[J];稀有金属材料与工程;2001年04期
9 黄平,憨勇,徐可为;用微弧氧化技术处理医用钛合金表面的研究[J];稀有金属材料与工程;2002年04期
10 梁芳慧,周廉;钛和钛合金生物活化研究现状[J];稀有金属材料与工程;2003年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴国志;谢安建;沈玉华;李士阔;朱金苗;;胶原蛋白/壳聚糖/羟基磷灰石多孔复合材料的制备与表征[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年03期
2 张君侠;黄林艳;陈丽萍;;水对水门汀黏结强度和稳定性的影响[J];安徽医药;2011年06期
3 李晓飞;杨建军;付彤晓;雷东辉;;不同微波热处理对树脂基托物理性能的影响[J];青岛大学医学院学报;2011年04期
4 段关文;高晓菊;满红;张武;姜光华;李金富;;微弧氧化研究进展[J];兵器材料科学与工程;2010年05期
5 贺定勇;孙旭峰;栗卓新;蒋建敏;王智慧;;等离子喷涂羟基磷灰石涂层结晶度的分析[J];北京工业大学学报;2006年12期
6 徐启文,黄岳山,吴效明;羟基磷灰石生物陶瓷及涂层制备技术的研究进展[J];北京生物医学工程;2003年03期
7 李慕勤,尚大山,刘冬梅,于立学,任福;电结晶羟基磷灰石涂层结构的研究[J];中国表面工程;2003年01期
8 高玉周,严立,张世锋,刘莎,季世军;微等离子体氧化制备TiO_2薄膜的结构特性[J];中国表面工程;2003年06期
9 张淑芬,张先锋,蒋百灵;镁合金微弧氧化陶瓷层形成及生长过程的研究[J];中国表面工程;2004年01期
10 黄平,徐可为,憨勇;钛表面等离子体氧化膜及其抗划擦性能[J];中国表面工程;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冯祖德;姚荣迁;王婷;;人牙本质的动电效应[A];第八届全国生物力学学术会议论文集[C];2006年
2 黄文现;吴昆;邓坤坤;郑明毅;;电参数对镁基复合材料微弧氧化膜层的影响[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
3 杨凤;施利毅;张剑平;;纳米羟基磷灰石的制备及其吸附性能的研究[A];第三届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2003年
4 巩运兰;任云霞;杨云;白正晨;郭鹤桐;;具有纳米孔结构的阳极氧化钛薄膜形成过程分析[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
5 任强;武秀兰;;钛基HA涂层制备技术研究进展[A];中国硅酸盐学会陶瓷分会2003年学术年会论文集[C];2003年
6 黄文现;吴昆;邓坤坤;郑明毅;;SiCp/AZ91镁基复合材料的微弧氧化行为及涂层的耐蚀性[A];第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集(一)[C];2008年
7 赵坚;宋仁国;李红霞;;电流密度对6063铝合金微弧氧化陶瓷涂层性能的影响[A];第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集(二)[C];2008年
8 信世堡;;微弧氧化技术及其在钛合金表面处理中的应用[A];高性能防腐蚀涂装及表面保护技术的应用与发展——第16届全国表面保护技术交流会论文集[C];2011年
9 陈志彦;李文芳;彭继华;;微弧氧化法制备磁性薄膜的研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(3)[C];2007年
10 张静;刘向东;刘晓丽;张雅萍;吕凯;乌迪;;电解液中Ce~(3+)/Ce~(4+)含量对ZAlSi12Cu2Mg1微弧氧化膜特性和表面形貌的影响[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈根余;钛及其合金微弧氧化膜的制备表征及特性研究[D];吉林大学;2011年
2 吴波;电化学合成羟基磷灰石涂层及其性能研究[D];大连理工大学;2011年
3 李松凯;寰枢椎侧块关节融合器的研制及力学研究[D];第二军医大学;2011年
4 周风金;后路寰枢椎限制性非融合内固定装置的设计及其可行性研究[D];第二军医大学;2011年
5 陈明;镁合金微弧氧化微区电弧放电机理及电源特性的研究[D];兰州理工大学;2010年
6 王岩;羟基磷灰石表面改性及相关复合物的研究[D];华东理工大学;2011年
7 戴程隆;用于局部快速止血和骨修复的可降解介孔硅基干凝胶设计制备与性能研究[D];华东理工大学;2011年
8 谭彦妮;整形外科填充材料的制备及性能研究[D];中南大学;2011年
9 尚伟;AZ91D镁合金微弧氧化—溶胶凝胶复合膜层制备及其耐蚀性[D];中南大学;2011年
10 周宇;新型医用钛合金的制备、热机械加工工艺及表面生物活化研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宁铮;TC4钛合金微弧氧化膜层的摩擦性能研究[D];南昌航空大学;2010年
2 潘明利;重组胶原蛋白调控钛表面仿生矿化的研究[D];浙江理工大学;2010年
3 周翔;层状羟基铜盐的制备及湿式过氧化氢催化氧化有机废水[D];郑州大学;2010年
4 牛方;磷酸酯粘结剂诱导生成羟基磷灰石晶体的实验研究[D];郑州大学;2010年
5 何毅;镁合金电子壳体材料微弧氧化及其后处理工艺的研究[D];长春工业大学;2010年
6 施涛;钛合金微弧氧化耐磨陶瓷层制备与性能研究[D];北京交通大学;2011年
7 梁佳春;低缺陷硅灰石涂层制备及其在化力学交互影响下的作用机理研究[D];华东理工大学;2011年
8 林金峰;钛换热管胀接研究[D];华东理工大学;2011年
9 李鹏;电泳沉积多孔羟基磷灰石涂层及其性能的研究[D];福建师范大学;2010年
10 宋学毅;复合喷涂方法制备仿生表面的人工关节的研究[D];沈阳工业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张宏泉,闫玉华,李世普;生物医用复合材料的研究进展及趋势[J];北京生物医学工程;2000年01期
2 薛文彬,邓志威,来永春,陈如意;铝合金微弧氧化过程中能量转换的实验研究[J];表面技术;1997年03期
3 蒋永锋,李均明,蒋百灵,符长璞;铝合金微弧氧化陶瓷层形成因素的分析[J];表面技术;2001年02期
4 戴金辉,李建保,唐国翌;生物涂层材料的研究现状与展望[J];山东陶瓷;1999年02期
5 宋希剑,秦东;铸造高硅铝合金表面微弧氧化陶瓷层的耐磨性[J];材料保护;2000年04期
6 沈德久,王玉林,卢立红,田新华,杨万和;铝合金表面微弧氧化自润滑陶瓷覆层[J];材料保护;2000年05期
7 熊仁章,盛磊,郭洪光;铝合金微弧氧化陶瓷层的性能研究[J];材料保护;2000年07期
8 卢立红,沈德久,王玉林;微弧氧化陶瓷膜层的性能及其应用[J];材料保护;2001年01期
9 左洪波,孔庆山,尚欠琦;等离子体增强电化学表面陶瓷化技术[J];材料保护;1995年07期
10 邓志威,薛文彬,汪新福,陈如意,来永春;铝合金表面微弧氧化技术[J];材料保护;1996年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张菊梅;能量参数对钛合金微弧氧化膜层表面形貌及膜层/环氧树脂结合强度的影响[D];西安理工大学;2004年
2 张先锋;镁合金微弧氧化陶瓷层生长过程及耐蚀性能的研究[D];西安理工大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢立红,沈德久,王玉林,田新华,毛志强;A_3钢热镀Al-Si层的微弧氧化及其耐蚀性[J];表面技术;2000年06期
2 薛文斌,邓志威,李永良,陈如意,张通和;Ti-6Al-4V在NaAlO_2溶液中微弧氧化陶瓷膜的组织结构研究[J];材料科学与工艺;2000年03期
3 张欣宇,石玉龙,阎凤英;铝及其合金等离子微弧氧化技术[J];电镀与涂饰;2001年06期
4 蒋百灵,张淑芬,吴国建;镁合金微弧氧化陶瓷层耐蚀性的研究[J];中国腐蚀与防护学报;2002年05期
5 贺子凯,唐培松;电流密度对微弧氧化膜层厚度和硬度的影响[J];表面技术;2003年03期
6 王亚明,雷廷权,蒋百灵,贾德昌,周玉;氧化处理时间对Ti6Al4V微弧氧化陶瓷膜的影响[J];材料科学与工艺;2003年03期
7 吴汉华,金曾孙,龙北红,汪剑波,王秀琴;阴/阳极电流密度对铝合金微弧氧化陶瓷膜耐蚀性的影响[J];材料保护;2004年12期
8 刘君,谈政,甄华霞,吴金宁,符国钧;AZ91D镁合金的微弧氧化研究[J];煤矿机械;2004年12期
9 王永,康熊仁,章盛磊,李炳生;铝基复合材料表面微弧氧化涂覆陶瓷膜研究[J];兵器材料科学与工程;1998年04期
10 薛文斌,邓志威,陈如意,张通和,李永良;微弧氧化表面处理对铝合金拉伸性能的影响[J];金属热处理学报;1999年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孟凡科;艾东斌;张鸿领;;微弧氧化技术在摩托车铝合金缸体上的应用研究初探[A];第四届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2007年
2 夏浩;欧阳贵;;不同氧化时间对镁合金微弧氧化的影响[A];第九届全国转化膜及表面精饰学术年会论文集[C];2012年
3 岳高;廖正陶;;镁合金微弧氧化工艺与原理探讨[A];2002年材料科学与工程新进展(上)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
4 郝雪龙;孙泽明;;钛合金表面微弧氧化陶瓷膜的制备及其特性[A];全国有色金属理化检验学术报告会论文集[C];2011年
5 姜训勇;;NiTi合金微弧氧化的初步研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
6 来永春;杜建成;施修龄;华洺;丁晓纪;;等离子体在微弧氧化中的作用[A];'2001全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2001年
7 刘万辉;薛文斌;鲍爱莲;;航空用高强铝合金微弧氧化陶瓷层的组织与性能[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
8 郑宏晔;王永康;李炳生;韩高荣;;添加剂Na_2WO_4对铝合金微弧氧化陶瓷层的影响[A];TFC’03全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2003年
9 高玉周;严立;杜克勤;张世锋;高彬;;微弧氧化陶瓷膜的形貌及相组成分析[A];首届中国热处理活动周论文集[C];2002年
10 成夙;魏大庆;周玉;;氧化时间对微弧氧化钛表面含硅、钙、钠涂层的影响[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 朱祖芳;镁合金表面处理技术日渐成熟[N];中国有色金属报;2006年
2 ;西安理工大学“十五”科技工作再创佳绩[N];陕西日报;2006年
3 曹佳音;镁行业5个项目获国家基金支持[N];中国有色金属报;2006年
4 记者  韩富斌;我省18个项目获得2005年度国家科学技术奖[N];陕西日报;2006年
5 青林;有色金属行业11个项目通过国家科技奖初评[N];中国有色金属报;2005年
6 柯昌万 王鸣琦;陕高校科研经费过百亿[N];中国有色金属报;2007年
7 昊泽;改善镁合金耐腐蚀性能研究取得新进展[N];中国建材报;2004年
8 易凡;笔记本皮革风吹暖今冬[N];电子资讯时报;2007年
9 ;四大环节点评镁[N];科技日报;2005年
10 记者 包斯文;硬面新技术将大放异彩[N];中国冶金报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张欣盟;大面积铝合金局部放电微弧氧化及热阻隔膜层制备[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 吕维玲;AZ91D镁合金微弧氧化膜制备的调控及膜层表征方法的研究[D];兰州理工大学;2010年
3 苏培博;镁合金微弧氧化原位生长陶瓷膜及其摩擦行为研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 苏培博;镁合金微弧氧化原位生长陶瓷膜及其摩擦行为研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 刘妍;AZ91D镁合金微弧氧化工艺及成膜行为研究[D];浙江大学;2012年
6 杨威;反激式微弧氧化功率电源及其脉冲作用效能的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 杨威;反激式微弧氧化功率电源及其脉冲作用效能的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 陈宏;AZ91D压铸镁合金微弧氧化工艺及膜层腐蚀行为研究[D];长安大学;2009年
9 王晓波;低能耗镁合金微弧氧化电解液设计及添加剂作用机制研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
10 赵立臣;生物医用纯镁和Mg-Zn合金微弧氧化陶瓷涂层的制备及性能研究[D];河北工业大学;2010年
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1 李佳庆;铝合金表面不同颜色微弧氧化陶瓷层的制备工艺研究[D];吉林大学;2011年
2 樊康乐;低热损耗镁合金微弧氧化工艺的研究[D];兰州理工大学;2010年
3 冯欣荣;多功能微弧氧化电源的设计[D];吉林大学;2004年
4 徐涛涛;镁合金微弧氧化陶瓷层形成机制及工艺研究[D];燕山大学;2011年
5 徐荣远;ZK60镁合金微弧氧化工艺及其膜层组织和性能研究[D];江苏科技大学;2010年
6 孟祥跃;钢铁基体铝锰合金镀层微弧氧化的研究[D];燕山大学;2010年
7 王廷剑;铝合金LC4微弧氧化膜制备及特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 王文琴;纳米TiO_2改性镁合金微弧氧化工艺的研究[D];吉林大学;2010年
9 郑浩;程控微弧氧化脉冲电源研制[D];兰州理工大学;2010年
10 汪利娜;镁合金微弧氧化及溶胶—凝胶表面改性研究[D];太原科技大学;2010年
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