医用钛表面HA/ZrO 2 过渡涂层的制备及其生物相容性评价
发布时间：2024-03-12 01:52
钛及钛合金以其优异的生物相容性、耐腐蚀性以及力学适应性成为最常用的整形外科以及牙科的替代材料,但其生物活性较差。羟基磷灰石(hydroxyapatite简称HA)因化学成分与生物骨组织相似,能诱导新骨生长,具有优异的生物活性,但HA脆性大、抗拉强度低,因而不能直接应用于承载部位。为此通常通过钛基表面改性制备Ti基体/HA涂层模式的复合材料,其制备方法是近年来研究的热点。 由于钛合金和HA的物理性能(如弹性模量、热膨胀系数等)差别较大,HA涂层与Ti基体的界面结合强度低,限制了它在医学上的使用。为进一步提高HA涂层与钛基材的结合强度,本研究工作在钛基材上制备HA涂层之前,先将钛基材在ZrO(NO3)2电解液中电化学沉积出Zr(OH)4胶层,随后再在Ca(NO3)2·4H2O和NH4H2PO4电解液中沉积羟基磷灰石陶瓷镀层,使其形成HA/ZrO2过渡镀层;通过控制不同的电化...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 生物材料
1.1.1 生物医用金属材料
1.1.2 医用高分子材料
1.1.3 医用无机非金属材料
1.2 生物医用金属
1.3 生物陶瓷
1.4 氧化锆陶瓷
1.5 羟基磷灰石
1.6 生物医用复合材料——羟基磷灰石与医用钛复合材料
1.7 HA/ZRO2 生物活性复合涂层的的国内外研究进展
1.7.1 等离子喷涂HA/ZrO2 涂层
1.7.2 射频磁控溅射制备HA/ZrO2 涂层
1.7.3 电泳沉积HA/ZrO2 涂层
1.7.4 电化学沉积HA/ZrO2 涂层
1.8 本课题的主要研究目的、研究内容和技术路线
1.8.1 研究目的
1.8.2 研究内容
1.8.3 技术路线
第二章 医用钛表面ZR(OH)4预涂层的制备与表征
2.1 引言
2.2 实验原理
2.3 试验设备、试验材料及试剂
2.4 试验过程
2.5 涂层表征与测试仪器
2.6 实验结果与讨论
2.6.1 电沉积电流对Zr(OH)4 镀层的影响
2.6.2 电沉积时间对Zr(OH)4 镀层的影响
2.6.3 电沉积温度对Zr(OH)4 涂层的影响
2.6.4 Zr(OH)4 涂层出现裂痕的原理分析
2.7 本章小结
第三章 医用钛表面HA/ZrO2过渡涂层的制备与表征
3.1 前言
3.2 电化学沉积原理
3.3 试验设备及试剂
3.4 试验过程
3.4.1 HA/ZrO2 复合涂层的电沉积
3.4.2 复合涂层后期处理
3.4.3 涂层表征与测试仪器
3.5 实验结果与讨论
3.5.1 电沉积电流对Zr(OH)4/CaHPO4 过渡涂层的影响
3.5.2 电沉积时间对Zr(OH)4/CaHPO4 梯度涂层的影响
3.5.3 电沉积温度对Zr(OH)4/CaHPO4 梯度涂层的影响
3.5.4 Zr(OH)4 和Zr(OH)4·nH2O 作为沉积HA 的基底的SEM 图比较
3.5.5 烧结处理前后后HA/ZrO2 复合涂层的SEM 图变化
3.5.6 烧结处理前后后HA/ZrO2 复合涂层的XRD 图变化
3.5.7 烧结处理前后后HA/ZrO2 复合涂层的FTIR 图变化
3.5.8 HA/ZrO2 复合涂层的SEM 断面图
3.6 本章小节
第四章 钛表面HA/ZrO2过渡涂层的结合强度和生物相容性评价
4.1 引言
4.2 试验过程
4.2.1 涂层结合强度测试
4.2.2 模拟体液浸泡试验
4.2.3 涂层表面成骨细胞黏附铺展的形态学观察
4.2.4 碱性磷酸酶(ALP)活性测试
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 烧结处理前后HA/ZrO2 复合涂层的结合强度的变化
4.3.2 模拟体液浸泡实验
4.3.3 细胞形态学观察实验
4.3.4 碱性磷酸酶活性测试
4.4 结论
第五章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
本文编号：3926352
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 生物材料
1.1.1 生物医用金属材料
1.1.2 医用高分子材料
1.1.3 医用无机非金属材料
1.2 生物医用金属
1.3 生物陶瓷
1.4 氧化锆陶瓷
1.5 羟基磷灰石
1.6 生物医用复合材料——羟基磷灰石与医用钛复合材料
1.7 HA/ZRO2 生物活性复合涂层的的国内外研究进展
1.7.1 等离子喷涂HA/ZrO2 涂层
1.7.2 射频磁控溅射制备HA/ZrO2 涂层
1.7.3 电泳沉积HA/ZrO2 涂层
1.7.4 电化学沉积HA/ZrO2 涂层
1.8 本课题的主要研究目的、研究内容和技术路线
1.8.1 研究目的
1.8.2 研究内容
1.8.3 技术路线
第二章 医用钛表面ZR(OH)4预涂层的制备与表征
2.1 引言
2.2 实验原理
2.3 试验设备、试验材料及试剂
2.4 试验过程
2.5 涂层表征与测试仪器
2.6 实验结果与讨论
2.6.1 电沉积电流对Zr(OH)4 镀层的影响
2.6.2 电沉积时间对Zr(OH)4 镀层的影响
2.6.3 电沉积温度对Zr(OH)4 涂层的影响
2.6.4 Zr(OH)4 涂层出现裂痕的原理分析
2.7 本章小结
第三章 医用钛表面HA/ZrO2过渡涂层的制备与表征
3.1 前言
3.2 电化学沉积原理
3.3 试验设备及试剂
3.4 试验过程
3.4.1 HA/ZrO2 复合涂层的电沉积
3.4.2 复合涂层后期处理
3.4.3 涂层表征与测试仪器
3.5 实验结果与讨论
3.5.1 电沉积电流对Zr(OH)4/CaHPO4 过渡涂层的影响
3.5.2 电沉积时间对Zr(OH)4/CaHPO4 梯度涂层的影响
3.5.3 电沉积温度对Zr(OH)4/CaHPO4 梯度涂层的影响
3.5.4 Zr(OH)4 和Zr(OH)4·nH2O 作为沉积HA 的基底的SEM 图比较
3.5.5 烧结处理前后后HA/ZrO2 复合涂层的SEM 图变化
3.5.6 烧结处理前后后HA/ZrO2 复合涂层的XRD 图变化
3.5.7 烧结处理前后后HA/ZrO2 复合涂层的FTIR 图变化
3.5.8 HA/ZrO2 复合涂层的SEM 断面图
3.6 本章小节
第四章 钛表面HA/ZrO2过渡涂层的结合强度和生物相容性评价
4.1 引言
4.2 试验过程
4.2.1 涂层结合强度测试
4.2.2 模拟体液浸泡试验
4.2.3 涂层表面成骨细胞黏附铺展的形态学观察
4.2.4 碱性磷酸酶(ALP)活性测试
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 烧结处理前后HA/ZrO2 复合涂层的结合强度的变化
4.3.2 模拟体液浸泡实验
4.3.3 细胞形态学观察实验
4.3.4 碱性磷酸酶活性测试
4.4 结论
第五章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
本文编号：3926352
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/swyx/3926352.html