Ti-25Nb-2Zr合金表面微孔结构的构建

论文摘要

本文利用阳极氧化的方法,在Ti-25Nb-2Zr合金表面构建了微孔结构,在1.5倍模拟体液中考察了其生物活性。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）以及X射线光电子能谱（XPS）对合金表面的多孔氧化膜结构和仿生生长后表面的Ca-P层进行了表征。结果表明:微孔的形貌随电解液成分变化而改变,当电解液为硫酸时,微孔呈沟槽状,而当电解液改为1mol/L H3PO4（200ml）+2g NH4F时,所形成的微孔为纳米级的排列整齐的圆形小孔;在电解液为1mol/L H3PO4（200ml）+2g NH4F的体系中,电压和时间共同影响微孔的形貌,同一电压（时间）下,随着时间（电压）的增大,微孔逐渐由孔洞状向管状转变,且其直径也随之增大;Ti-25Nb-2Zr合金表面的多孔氧化膜结构是由TiO2+Nb2O5+ZrO2组成的;Ti-25Nb-2Zr合金经过阳极氧化处理后,所得到多孔结构能够诱导磷灰石的沉积,而且随着仿生生长时间的延长,表面Ca-P层厚度增加,结晶度也随之提高;仿生生长后所得到的钙磷层为是含有CO32-的羟基磷灰石,即类骨磷灰石。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 生物医用材料的发展概况
• 1.2 生物医用材料的分类
• 1.3 钛合金材料作为硬组织修复和替换材料的发展及应用现状
• 1.3.1 生物医用钛合金的发展现状
• 1.3.2 生物医用钛合金材料的基本要求
• 1.3.3 钛合金材料的临床应用
• 1.3.4 钛合金生物医用材料的在临床应用过程中存在的问题
• 1.4 钛合金材料的表面改性研究
• 1.4.1 物理法
• 1.4.2 化学法
• 1.4.3 电化学法
• 1.5 制备多孔二氧化钛膜研究
• 1.5.1 二氧化钛（Ti02）的性质
• 1.5.2 多孔二氧化钛膜（Ti02）的制备
• 1.6 课题背景及研究内容
• 第二章 新型β型Ti-25Nb-2Zr 钛合金表面多孔化工艺研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料及设备
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验设备
• 2.3 实验分析方法
• 2.3.1 X 射线衍射（XRD）
• 2.3.2 扫描电子显微镜（SEM）
• 2.3.3 X 射线光电子能谱（XPS）
• 2.4 实验过程
• 2.5 结果与讨论
• 2.5.1 不同的电解液对Ti-25Nb-2Zr 合金表面多孔氧化膜形貌的影响
• 2.5.2 不同电压对Ti-25Nb-2Zr 合金表面多孔氧化膜形貌的影响
• 2.5.3 不同时间对Ti-25Nb-2Zr 合金表面多孔氧化膜形貌的影响
• 2.5.4 能谱分析
• 2.5.5 XRD 分析
• 2.5.6 XPS 分析
• 2.6 本章小结
• 第三章 Ti-25Nb-2Zr 合金多孔化表面活性研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料及设备
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验试剂
• 3.2.3 实验设备
• 3.3 实验分析方法
• 3.3.1 扫描电子显微镜（SEM）
• 3.3.2 X 射线衍射（XRD）
• 3.3.3 傅立叶变换红外光谱（FT-IR）
• 3.3.4 X 射线光电子能谱（XPS）
• 3.4 实验过程
• 3.5 结果与讨论
• 3.5.1 SEM 分析
• 3.5.2 XRD 分析
• 3.5.3 FT-IR 分析
• 3.5.4 XPS 分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 全文总结
• 4.1 全文总结
• 4.2 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