镍钛合金表面羟基磷灰石/多壁碳纳米管复合涂层的制备

论文摘要

本文研究了电化学沉积法在镍钛合金表面制备羟基磷灰石/多壁碳纳米管复合涂层的工艺,对影响涂层的加载电流密度、溶液温度等参数进行了较为详细的研究,使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Roman spectra)和透射电子显微镜(TEM)等分析方法对获得的涂层的形貌、组成和结构进行了分析。实验结果表明:通过对碳纳米管进行表面化学修饰可以改善碳纳米管在水溶液中的分散效果,实现碳纳米管在水溶液中的短时间分散(小于24h),在有效时间内制备得到羟基磷灰石/多壁碳纳米管复合涂层。调整工艺参数可制备出表面形貌为层片状结构的均匀的涂层。实验发现电流密度对涂层的形成存在一个先促进后抑制的作用,在一定范围内(小于30 mA/cm2)随着电流密度的增加,对表面涂层的形成是有利的,当电流密度进一步增加(超过30 mA/cm2)时,电流密度的负面影响开始起主导作用。而在本次实验考察的范围内,随着加热温度的升高,对涂层的形成主要是促进作用。最终确定最佳工艺参数为电流密度30 mA/cm2,温度50℃。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 生物医用镍钛合金的应用及表面改性
• 1.2.1 医用镍钛合金的发展和应用
• 1.2.2 生物相容性
• 1.2.3 医用镍钛合金的表面改性
• 1.3 羟基磷灰石及其骨诱导性
• 1.4 碳纳米管及其复合材料
• 1.4.1 碳纳米管
• 1.4.2 碳纳米管及其复合材料改性应用
• 1.5 镍钛合金表面涂覆羟基磷灰石研究现状
• 1.6 课题背景、意义、研究内容
• 第二章 实验材料、设备及碳纳米管的表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料和设备
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验设备
• 2.3 实验工艺与参数
• 2.4 分析测试方法
• 2.5 碳纳米管表面修饰及表征
• 2.5.1 碳纳米管的表面化学修饰
• 2.5.2 碳纳米管的表征
• 第三章 HA/MWNTs 复合涂层的制备
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料和设备
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验设备
• 3.3 实验工艺和参数
• 3.4 分析测试方法
• 3.5 结果分析
• 3.5.1 XRD 分析
• 3.5.2 SEM 分析
• 3.5.3 TEM 分析
• 3.5.4 拉曼光谱分析
• 第四章 HA/MWNTs 复合涂层形成机理初步探究
• 4.1 预处理过程对镍钛合金表面的影响
• 4.2 模拟体液中电化学沉积HA/MWNTs 复合涂层的机理
• 第五章 全文总结
• 5.1 全文总结
• 5.2 下一步工作计划
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢