發(fā)布時間：2022-09-17 13:35

　　相較于不銹鋼和鈷基合金,Ti-6Al-4V合金擁有更接近生物骨的密度、彈性模量、更高的比強度、能耐體液的腐蝕以及良好的生物相容性,廣泛應(yīng)用于人工關(guān)節(jié)、接骨板等醫(yī)療器件。然其耐磨性差導(dǎo)致的骨溶解、無菌性松動;表面不具有生物活性,無法誘導(dǎo)新骨生長形成骨性結(jié)合;Al、V等有害離子的釋放誘發(fā)感染等問題仍亟待解決。據(jù)此,本文采用磁控濺射技術(shù)在Ti-6Al-4V合金表面沉積羥基磷灰石（HA）涂層來改善其生物活性,并在HA與Ti-6Al-4V合金之間引入致密耐磨層TiN,以達到增強基體耐磨性并阻礙金屬離子釋放的目的。最后對TiN、HA/TiN涂層的表面成分、形貌、物相組成、界面結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、耐腐蝕性、生物摩擦學(xué)性能及涂層的生物降解等性能進行分析測試,綜合評價Ti-6Al-4V合金表面沉積TiN及HA/TiN涂層后的性能。研究發(fā)現(xiàn),采用反應(yīng)磁控濺射沉積TiN過渡層時,其顏色不僅僅取決于Ti靶的濺射功率,也與氮氣的分壓息息相關(guān),當(dāng)濺射功率與氮氣分壓的比值介于13.45-13.88時可獲得金黃色的TiN涂層;此時,TiN涂層表面結(jié)構(gòu)均勻、致密而無裂紋等缺陷,表面粗糙度僅為5.8nm,TiN沉積速度約為8... 

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 醫(yī)用鈦合金及其表面改性
    1.3 鈦合金表面HA涂層改性及其研究現(xiàn)狀
    1.4 制備HA涂層的難點
    1.5 TiN涂層的制備、性能及研究現(xiàn)狀
    1.6 本文研究內(nèi)容
2 實驗材料及實驗方案
    2.1 實驗材料及設(shè)備
    2.2 實驗方案
    2.3 涂層的測試表征
3 過渡層TiN的工藝優(yōu)化
    3.1 TiN涂層的顏色
    3.2 TiN涂層顏色差異分析
    3.3 TiN涂層的微觀形貌及機械性能
    3.4 本章小結(jié)
4 HA/TiN涂層的成分和微觀結(jié)構(gòu)
    4.1 熱處理對HA/TiN涂層物相組成的影響
    4.2 不同工藝參數(shù)下HA/TiN涂層的XRD圖譜
    4.3 不同工藝參數(shù)下HA/TiN涂層的AFM圖譜
    4.4 HA/TiN涂層的成分、表面及斷面結(jié)構(gòu)
    4.5 單一TiN及HA涂層的表面裂紋分析
    4.6 本章小結(jié)
5 HA/TiN涂層的力學(xué)、電化學(xué)及生物降解性能
    5.1 HA/TiN涂層的內(nèi)應(yīng)力
    5.2 HA/TiN涂層的界面結(jié)合力
    5.3 HA/TiN涂層的耐磨性
    5.4 HA/TiN涂層的電化學(xué)性能
    5.5 HA/TiN涂層的模擬體液浸泡
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]對“十二五”時期我國家用醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考[J]. 謝俊祥.  中國醫(yī)療器械信息. 2012(04)
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[7]醫(yī)用鈦合金的發(fā)展及研究現(xiàn)狀[J]. 寧聰琴,周玉.  材料科學(xué)與工藝. 2002(01)
[8]表面改性在生物醫(yī)用材料研究中的應(yīng)用[J]. 劉敬肖,楊大智,王偉強,陳吉華,蔡英驥.  材料研究學(xué)報. 2000(03)

碩士論文
[1]磁控濺射技術(shù)制備HA/YSZ/PI生物復(fù)合材料[D]. 羅平輝.江蘇大學(xué) 2006



本文編號：3679321