收藏本站
《湖南大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

溶胶—凝胶法在多孔钛表面合成羟基磷灰石/二氧化钛生物复合薄膜

徐威  
【摘要】:钛及其合金具有优良机械性能和耐腐蚀能力,因此在临床上长期被用作移植材料,如作为牙齿和骨头的替换物。但是目前所应用的钛合金生物力学与人骨不匹配,这是因为它们的弹性模量远远大于人骨。目前有较多的研究集中在制备与人骨相似的多孔骨架上。本文用粉末冶金法制备和人骨具有相似弹性模量的多孔钛,并且用溶胶-凝胶法在其表面合成HA/TiO_2生物薄膜提高它的生物活性。 制备多孔钛所用的原料是商业纯钛粉(粉末尺寸≈10μm)和碳酸氢铵粉末(NH_4HCO_3)。制备的方法是先将这两种粉末按比例充分的混合,经过剧烈搅拌后将混合物放入模具中用80MPa的压力压制,接着分别在180℃和1200℃保温30min和2H。 本文合成的是开孔型多孔钛,通过它表面的扫描电镜图片可测出它的孔径在30-250μm之间,它的孔隙率在7.3%-35.4%之间。从它们的光学金相图片上可以看出这是一种α相的钛合金,并且它的晶粒尺寸在2-10μm范围内。多孔钛的弹性模量可以通过它的应力-应变曲线图计算得到,计算结果表明它的弹性模量在9.92-7.20GPa之间,相对Ti-6Al-4V等钛合金要低得多,并且很接近人骨的弹性模量(7-25GPa)。从多孔钛断口表面的SEM图可知道它的断裂方式是脆性断裂,从它的断口表面光学金相图发现裂纹穿过晶界向前扩展,表明它断裂时是穿晶断裂。 用溶胶-凝胶法在多孔钛表面合成了具有生物活性的HA/TiO_2复合薄膜。合成TiO_2溶胶的前驱体是太酸正丁酯(C_(16)H_(36)TiO_4),并且用二乙醇胺作为催化剂减缓它的水解速度。合成羟基磷灰石(HA)溶胶用的前驱体是亚磷酸三乙酯(C_2H_5O_3PO))和硝酸钙(Ca(NO_3)_(2·)4H_2O)),方法是先将前者用纯净水水解24H,最后将后者加进去。用提蘸法以12cm/min的速度在多孔钛表面合成TiO_2薄膜,然后在600℃保温20min。用同样的方法和速度在TiO_2薄膜表面合成HA薄膜,接着在不同温度下进行热处理。用DSC、XRD、和SEM分析了凝胶和薄膜的组成、表面和截面形貌。实验结果表明HA在560℃开始形成,并且随着温度的升高结晶度有所升高。HA薄膜表面致密没有裂纹,从截面图上也没有看到内部存在裂纹和气孔。HA/TiO_2的厚度约为10μm。 HA/TiO_2薄膜在模拟体液(SBF)中浸泡24H后,从它的形貌图上可看到他的表面出现了一些很小的颗粒,浸泡336H后薄膜表面被一层新的薄膜所覆盖,EDX测试表明它们是类骨磷灰石。经过浸泡后XRD图中属于HA的衍射峰明显升高。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 龚朝阳;程璇;张颖;罗学涛;张莹;;铝/改性氟塑料复合薄膜的制备[J];真空科学与技术学报;2005年06期
2 谢谦;;多铁性复合薄膜的结构及2-2型双层复合磁电薄膜的制备方法[J];材料开发与应用;2010年02期
3 高万茹;程先华;;稀土复合薄膜的制备及其微摩擦学性能[J];功能高分子学报;2010年02期
4 陈东;;聚多巴胺基复合薄膜研究取得新进展[J];功能材料信息;2010年Z1期
5 ;聚多巴胺基复合薄膜研究取得新进展[J];电子元件与材料;2011年03期
6 朱超;姚铭;张远方;石红;;壳聚糖/二醋酸纤维素酯复合薄膜的制备[J];江汉大学学报(自然科学版);2011年04期
7 叶佳梅;崔夏雯;钱伟;杨文盼;王志峰;刘俊亮;张明;;茶多酚/壳聚糖-尼龙6复合薄膜的制备及抗菌性能[J];高分子材料科学与工程;2012年11期
8 张开;;聚乙烯/聚乙烯醇防氧保香复合薄膜[J];中国包装;1982年03期
9 张淑艳,邓佳宜,方萍;H级复合薄膜及单玻包铜扁线的生产与应用[J];电线电缆;1997年02期
10 张明明;;包装用复合薄膜技术及其应用[J];塑料包装;2014年04期
11 许世红,王金清,王博,刘维民;钼/全氟聚醚复合薄膜的制备及摩擦学性能研究[J];摩擦学学报;2003年06期
12 马兰杰;杨志强;党智敏;;聚酰亚胺/介孔二氧化硅复合薄膜的介电性能研究[J];绝缘材料;2008年02期
13 谢利;王鹏;和克智;;浅析复合薄膜在茶叶包装中的应用[J];中国包装;2008年05期
14 刘立柱;宋玉侠;翁凌;赵洪;雷清泉;;聚酰亚胺/纳米Al_2O_3三层复合薄膜的制备[J];功能材料;2009年02期
15 杨莉萍;蔡岸;雒彩云;陈江平;奚同庚;;聚酰亚胺/二氧化硅复合薄膜的热物性及其影响因素[J];材料研究学报;2009年06期
16 徐慧;史铁钧;孙建新;杨兆攀;;丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物/二氧化钛复合薄膜的制备、表征及性能[J];合成橡胶工业;2011年04期
17 翁凌;闫利文;景伟;龚忠良;;碳化钛/聚酰亚胺高介电复合薄膜的制备及性能研究[J];化学与黏合;2012年03期
18 田景阳;朱琦;张璠;黄崇杏;杨崎峰;;纳米微晶纤维/聚乙烯醇复合薄膜的制备及性能[J];造纸科学与技术;2012年03期
19 叶世雄;;复合薄膜用于食品、药品包装[J];包装研究资料;1981年02期
20 王海潮;;ZS-102型单、复膜连续式封口机通过鉴定[J];上海包装;1987年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高雅;南策文;;铁磁性薄膜的制备和磁电复合薄膜电控磁性能探究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
2 赵云峰;高阳;;聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚丙烯复合薄膜的超声波焊接[A];2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)[C];2010年
3 李广;殷景华;刘晓旭;冯宇;田付强;雷清泉;;组分对PI/AlN纳米复合薄膜微结构与介电性能影响研究[A];第十三届全国工程电介质学术会议论文集[C];2011年
4 朱军;杨明成;陈海军;刘克波;赵惠东;;尼龙6复合薄膜的研制及其辐射改性研究[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
5 王晶;吴战鹏;武德珍;;聚酰亚胺/银复合薄膜的制备[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 杨茜;张伟;冯君校;王现洋;康立敏;袁美玲;潘伟;欧阳俊;;BaTiO_3-CoFe_2O_4磁电复合薄膜的共溅射制备及其性能研究[A];中国真空学会2012学术年会论文摘要集[C];2012年
7 周辰;倪丽琴;生措;王小聪;;聚甲基丙烯酸甲酯/聚苯胺复合薄膜的制备[A];全国第八届有机固体电子过程暨华人有机光电功能材料学术讨论会摘要集[C];2010年
8 胡佳帅;蔡志海;杜军;张平;;Cr基复合硬膜的制备与表征[A];中国真空学会2006年学术会议论文摘要集[C];2006年
9 陈亚芹;张雪勤;杨洪;林保平;;聚丙烯腈/聚酰亚胺复合薄膜的制备及其性能研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
10 陈晓丽;黄琨;;复合薄膜透湿率对分子筛吸附性能的影响[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈昌杰;聚乙烯醇在复合薄膜中的应用[N];中国包装报;2005年
2 张文英;我国多层共挤设备亟待发展[N];中国化工报;2003年
3 林其水;常用软包材的特性和应用[N];中国包装报;2007年
4 赵世亮;复合薄膜的曲率与材料的热收缩率差异[N];中国包装报;2011年
5 高学文;多层共挤复合薄膜的应用及发展趋势[N];中国包装报;2002年
6 记者 郭新秋、刘文波;多层共挤复合薄膜在大连诞生[N];中国食品质量报;2002年
7 单仁;复合薄膜基材的品种及性能[N];中国建材报;2006年
8 成远发;复合薄膜的固化管理[N];中国包装报;2007年
9 杨林;新型陶瓷复合薄膜研制出[N];广东建设报;2009年
10 杨;复合软包装基材的特性、应用及其开发[N];中国包装报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴战鹏;具有高反射和高导电特性聚酰亚胺银复合薄膜的制备及其形成机理研究[D];北京化工大学;2006年
2 谭麟;甚低介电常数聚酰亚胺/多金属氧酸盐复合薄膜的制备及性能[D];华南理工大学;2010年
3 侯亚奇;二氧化钛及其复合薄膜光催化降解性能研究[D];清华大学;2004年
4 顾勤林;3-氨基丙基—三乙氧基硅烷—稀土复合薄膜的制备及其摩擦学性能研究[D];上海交通大学;2008年
5 区定容;纳米复合薄膜的近场光学性能[D];清华大学;2004年
6 张以忱;中频非平衡磁控溅射制备硬质复合薄膜的研究[D];东北大学;2008年
7 唐立文;溶胶凝胶法制备银—钛酸铅复合薄膜及其电学性能的研究[D];浙江大学;2007年
8 牟书香;聚酰亚胺表面功能化复合材料的制备及结构与性能研究[D];北京化工大学;2010年
9 蔡琪;新型Ag-ITO复合薄膜的制备、微结构及光电性质表征[D];安徽大学;2007年
10 李晓敏;FeCuNbSiB/SiR复合薄膜在压应力下的力敏特性研究[D];南昌大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 雷雨;层层自组装水滑石/聚电解质复合薄膜的制备及性能研究[D];北京化工大学;2009年
2 于倩倩;基于离子交换技术的聚酰亚胺表层无机功能化复合薄膜的制备及其微结构与性能研究[D];北京化工大学;2011年
3 施科;钴铁氧体及其磁电复合薄膜的应力与性能研究[D];电子科技大学;2012年
4 相金;氧化钛基复合薄膜的制备及光电转换性质[D];安徽大学;2013年
5 朱薇;多酸基复合薄膜的构建及传感抗坏血酸和半胱氨酸的研究[D];哈尔滨理工大学;2014年
6 孙嘉;纳米钙铜钛氧颗粒/聚酰亚胺复合薄膜介电性能研究[D];哈尔滨理工大学;2014年
7 严晓磊;瓦斯敏感聚苯胺/纳米氧化物复合薄膜的制备[D];电子科技大学;2009年
8 宋玉侠;聚酰亚胺/纳米Al_2O_3三层复合薄膜的研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
9 陈旺俊;氯丁橡胶/铁氧体复合薄膜的制备及其隐身性能[D];哈尔滨工业大学;2006年
10 李菲;抗紫外线聚乙烯醇复合薄膜的制备及性能研究[D];湖南工业大学;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978