论文题目: Ti、NiTi合金表面HA/COL复合层的制备
论文类型: 硕士论文
论文专业: 材料学
作者: 蔡彦丽
导师: 杨贤金
关键词: 复合层,仿生生长,生物矿化
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文通过在模拟体液中加入胶原,在Ti、NiTi合金表面生长HA/COL复合层,即成分、结构等与骨组织类似的仿生复合层,进一步扩大Ti、NiTi合金作为硬组织植入或替换材料在生物医学领域的应用。通过改变胶原及模拟体液的浓度确定了在Ti、NiTi合金表面生长HA/COL复合层的工艺;通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)对表面复合层进行了表征;并初步探讨了Ti、NiTi合金表面HA/COL复合层的生长机理。结果表明:在Ti、NiTi合金表面生长HA/COL复合层的工艺为:在0.5g/L的CSBF溶液中生长12-24h;在1.0g/L的1.5CSBF溶液中生长3d。Ti、NiTi合金表面的复合层主要由结晶度较低的羟基磷灰石和胶原组成。根据生物矿化的原理和过程,Ti、NiTi表面HA/COL复合层的生长过程分为预成核、晶体成核和晶体生长三个阶段。预成核在试样表面形成了带负电荷的微结构和磷酸钙盐的初始晶核;在胶原的调控下,无机相在有机/无机界面成核;晶核在胶原以及溶液中离子的运送速率和结合速率的影响下生长,最终在试样表面形成羟基磷灰石和胶原的复合层。
论文目录:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 引言
1.2 Ti 和NiTi 合金
1.2.1 Ti 和NiTi 合金的基本物理性能
1.2.2 Ti 和NiTi 合金的机械性能
1.2.3 NiTi 合金的特殊性能
1.2.3.1 NiTi 合金的形状记忆效应
1.2.3.2 NiTi 合金的超弹性
1.3 羟基磷灰石涂层的制备
1.4 胶原及其特性
1.4.1 胶原的结构
1.4.1.1 一级结构
1.4.1.2 二级结构
1.4.1.3 三级结构
1.4.1.4 四级结构
1.4.2 胶原的主要性质和功能
1.4.2.1 胶原的物理性质
1.4.2.2 胶原的生理化学性能
1.4.2.3 胶原的生物学性能
1.5 有机/无机复合物的制备
1.6 课题背景及论文的主要内容
第二章 Ti 合金表面HA/COL 复合层的制备
2.1 引言
2.2 实验材料和方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验工艺及参数
2.3 测试方法
2.3.1 扫描电子显微镜（SEM）
2.3.2 X 射线衍射（XRD）
2.3.3 红外光谱（IR）
2.3.4 X 射线光电子能谱（XPS）
2.4 结果与讨论
2.4.1 Ti 合金表面HA/COL 复合层的制备工艺
2.4.2 Ti 合金表面HA/COL 复合层的表征
2.4.2.1 Ti 合金表面复合层的XRD 分析
2.4.2.2 Ti 合金表面复合层的IR 分析
2.4.2.3 Ti 合金表面复合层的XPS 分析
2.5 本章小结
第三章 NiTi 合金表面HA/COL 复合层的制备
3.1 引言
3.2 实验材料和方法
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验工艺及参数
3.3 测试方法
3.3.1 扫描电子显微镜（SEM）
3.3.2 X 射线衍射（XRD）
3.3.3 红外光谱（IR）
3.3.4 X 射线光电子能谱（XPS）
3.3.5 透射电子显微镜（TEM）
3.4 结果与讨论
3.4.1 NiTi 合金表面HA/COL 复合层的制备工艺
3.4.1.1 胶原浓度对NiTi 合金表面复合层的影响
3.4.1.2 模拟体液浓度对NiTi 合金表面复合层的影响
3.4.1.3 高胶原浓度和高模拟体液浓度对NiTi合金表面复合层的影响
3.4.2 NiTi 合金表面HA/COL 复合层的表征
3.4.2.1 NiTi 合金表面复合层的XRD 分析
3.4.2.2 NiTi 合金表面复合层的IR 分析
3.4.2.3 NiTi 合金表面复合层的XPS 分析
3.4.2.4 NiTi 合金表面复合层的TEM 分析
3.5 本章小结
第四章 Ti、NiTi 合金表面HA/COL 复合层生长机理的初步探讨
4.1 引言
4.2 Ti、NiTi 合金表面HA/COL 复合层的生长机理
4.2.1 预成核
4.2.2 晶体成核
4.2.2.1 胶原在晶体成核过程中的作用
4.2.2.2 CSBF 过饱和度在晶体成核过程中的作用
4.2.3 晶体生长
4.3 Ti、NiTi 合金表面HA/COL 复合层的生长过程
4.4 本章小结
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
发表论文和科研情况说明
致谢
发布时间: 2007-04-17
参考文献
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