激光熔覆生物陶瓷复合涂层

介绍在奥氏体型不锈钢基材上预置涂覆具有一定梯度的生物陶瓷粉末（ＨＡＰ或ＣａＨＰＯ４．２Ｈ２Ｏ＋ＣａＣＯ３）的激光熔覆，经ＳＥＭ，ＥＤＳ，ＸＲＤ分析表明，低输出功率，高扫描速率是获得激光生物陶瓷涂层的主要控制因素，预置涂覆ＣａＣＯ３与ＣａＨ（ＰＯ４）．２Ｈ２Ｏ混合粉末涂层，在于大常规方法合成ＨＡＰ所需比例下，可激光合成含Ｃａ５（ＰＯ４）３（ＯＨ）等生物活性陶瓷的复合涂层，且存在一定量非晶态的自由表面     

激光制备生物陶瓷涂层的显微组织研究

介绍了在奥氏体不锈钢基材上激光涂覆生物陶瓷涂层的研究结果。用电镜，能谱和Ｘ衍射仪等对激光制备生物陶瓷涂层的显微组织进行了。结果表明，在预置涂覆ＣａＨＰＯ４．２Ｈ２Ｏ／ＣａＣＯ３混合粉末大于ＨＡＰ配比和适宜的激光熔覆工艺下，可制备界面结合良好，表面成分均匀，呈网粒状的含ＨＡＰ的生物活性陶瓷复合涂层。     

稀土对激光涂覆生物陶瓷涂层性能的影响

在钛合金表面上预涂复ＣａＨＰＯ４．２Ｈ２Ｏ－ＣａＣＯ３－Ｙ２Ｏ３混合粉末，随后进行激光熔覆处理获得了以ＴＣ４为基材的含ＨＡ的生物降涂层复事材料。     

ZrO2基陶瓷超微粉的热分解及晶化过程研究

以Ｚｒ（ＯＣ３Ｈ７）４和Ｙ（ＣＨ３ＣＯＯ）３为原料，应用溶胶－凝胶法制备了ＺｒＯ２＋９％摩尔分数Ｙ２Ｏ３超微粉末。通过ＴＧ－ＤＴＡ，ＸＲＤ分析技术，研究了粉末的热分解过程及晶化过程，结果表明：ＺｒＯ２＋９％Ｙ２Ｏ３超微粉末的热分解过程分为三个阶段；水份和有机溶剂的蒸发；有机基团的燃烧和无定形ＺｒＯ２的形成，无定形ＺｒＯ２向立方相ＺｒＯ２的转变，钇稳定立方相ＺｒＯ２的合成温度在４７０℃左右。     

涂层对TI纤维与Ti／TiAl复合材料性能影响的研究

研究了涂层对Ｔｉ纤维及Ｔｉ纤维强化γ－ＴｉＡｌ金属间化合物基复合材料性能的影响。研究结果表明，运用物理气相沉积法（ＰＶＤ）在Ｔｉ纤维表面涂覆Ｙ２Ｏ３制得Ｔｉ／ＴｉＡｌ复合材料，不仅改善了γ－ＴｉＡｌ及其复合材料的力学性能，而且使纤维与基体间的界面反应层厚度减小，涂覆Ｙ２Ｏ３较Ａｌ２Ｏ３有较高的稳定性，这对深入研究涂层对复合材料合成及性能的影响有着重要的意义。     

铁合金表面激光熔凝一步制备复合生物陶瓷涂层

在经过渡层预处理的TC4钛合金表面上预置设定配比的CaHPO4·2H2O、CaCO3混合粉末，比较少量Y2O3粉末对合成与涂覆生物陶瓷涂层的影响经优化激光工艺处理后，成功地实现一步激光束合成与涂覆生物陶瓷涂层该涂层具有优良的力学性能，且改善了植入材料弹性模量与生物硬组织的匹配性Y2O3对生物陶瓷涂层的合成及性能改善均有重要作用。     

溶胶—凝胶工艺合成ZrO2超微粉末的研究

以自制Ｘｒ（ＯＣ３Ｈ７）４和Ｙ（ＣＨ３ＣＯＯ）３为原料，应用溶胶、凝胶法制备了组份为ＺｒＯ２９ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３超微粉末，实验表明：温度，湿度、溶液的浓度，介质和催化剂等是影响形成溶胶、凝胶的主要因素，通过ＴＧ－ＤＴＡ，ＸＲＤ、ＢＥＴ比表面积测量以及ＴＥＭ等分析手段研究了粉末的结构结果表明，钇稳定立方相二氧化锆（ＹＳＺ）超微粉末的合成温度在４７０℃左右，粉末经５００℃以上热处理后变为纯立方相结构。５     

溶胶－凝胶工艺合成ZrO_2超微粉末的研究

以自制Ｚｒ（ＯＣ_３Ｈ_７）_４和Ｙ（ＣＨ_３ＣＯＯ）_３为原料，应用溶胶、凝胶法制备了组份为ＺｒＯ_２－９ｍｏｌ％Ｙ_２Ｏ_３超微粉末．实验表明：温度、湿度、溶液的浓度．介质和催化剂等是影响形成溶胶、凝胶的主要因素．通过ＴＧ－ＤＴＡ、ＸＲＤ、ＢＥＴ比表面积测量以及ＴＥＭ等分析手段研究了粉末的结构与性能．结果表明：钇稳定立方相二氧化锆（ＹＳＺ）超微粉末的合成温度在４７０℃左右．粉末经５００℃以上热处理后变为纯立方相结构．５００℃煅烧２ｈ后的超微粉末颗粒呈球形或近似球形，比表面积为６４．０４ｍ￣２／ｇ，粒径为１５．７ｎｍ．随着烧结温度的升高，ＹＳＺ超微粉末的比表面积减小，粒径增大，预示着颗粒间发生团聚，一次颗粒间的团聚引起了表面积的明显损失和界面的形成．     

提高Si3N4抗氧化性能的陶瓷涂层

采用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法在热压Ｓｉ３Ｎ４表面涂上一层ＳｉＯ２涂层，用Ｘ光电子能谱（ＸＰＳ）检测了涂覆ＳｉＯ２后Ｓｉ３Ｎ４表面的组成，结果表明，在Ｓｉ３Ｎ４表面有ＳｉＯ２涂层存在，经涂覆 热压Ｓｉ３Ｎ４在１３０℃氧化１００ｈ后，氧化增重从未涂覆的０．４２ｍｇ／ｃｍ＾２降到０．２８ｍｇ／ｃｍ＾２。     

氧化钇和氧化铈稳定氧化锆空心球形陶瓷粉末的研制

采用水热－喷雾干燥法和煅烧－球磨－喷雾干燥法制备了空心球形Ｙ２Ｏ３和ＣｅＯ２稳定的ＺｒＯ２陶瓷粉末，水热－喷雾干燥工艺流程短，产品纯度高，作为最终选定的方法。用本法所制备的陶瓷粉末热导率 ，其涂层具有良好的隔热效果。     

Ti基表面激光涂敷生物陶瓷初探

本文是激光涂敷生物陶瓷的探索性研究报道。试验是在TC4合金基材上预置生物陶瓷粉末后进行激光处理,探讨了激光工艺对生物陶瓷涂层的成分、结构和性能的影响。试验结果表明,在适当的激光工艺条件下,可以在TC4合金上制备结合良好的生物陶瓷复合涂层。     

A study on hybrid bioceramic coatings of HA/poly(vinyl acetate) co-deposited electrochemically on Ti–6Al–4V alloy surface

A novel electrochemical co-deposition approach was developed to prepare hybrid bioceramic coating of hydroxyapatite (HA)/poly(vinyl acetate) on the surface of Ti–6Al–4V alloy. The aim is to improve the adhesion between the HA coating and the metal substrate. Surface characterization showed that the composition of inorganic phase in the composite bioceramic coatings was mainly HA and the content of organic phase was more than 4% (W/W). Significant surface morphology changes were observed. The shear-testing experiments indicated that the bonding strength of the hybrid coating to metal substrate was increased by as much as 3 MPa.     

电泳沉积HA -Ti -Y2 O3/ZrO2复合涂层的研究

为了制备均匀致密的HA -Ti -Y2 O3/ZrO2陶瓷涂层,在正丁醇介质中,以三乙醇胺为添加剂,将羟基磷灰石(HA)与Ti,Y2 O3/ZrO2按一定比例混合电泳沉积在钛基底上,得到了形貌稳定的HA -Ti -Y2 O3/ZrO2生物陶瓷涂层.研究了电场强度,电泳时间,添加剂用量对涂层品质的影响.用扫描电镜(SEM)对热处理后的涂层进行了观察,采用红外光谱仪(FTIR)和X射线仪(XRD)对涂层的形貌、组成及结构进行了表征.结果表明:在正丁醇作分散剂,三乙醇胺添加量为12 mL/L,电场强度30～60 V/cm,HA浓度为10～20 g/L,Ti为4～16 g/L,Y2 O3/ZrO2为6～12 g/L的条件下,可制得形貌较好的HA -Ti -Y2 O3/ZrO2复合陶瓷涂层.     

激光熔覆生物陶瓷涂层温度场的数值模拟

本文针对激光熔覆原位合成生物陶瓷涂层的试验过程，进行了相应的数值模拟。计算出激光熔覆合成羟基磷灰石等钙磷基生物陶瓷的三维温度场。结果表明激光熔覆形成的温度场有利于生物陶瓷涂层形成细小且呈梯度分布的组织。     

Design and characterization of bioceramic coating materials for Ti6Al4V

Novel bioceramics used as coating materials for Ti6Al4V were designed and characterized by adjusting the thermal expansion coefficient. The results show that the thermal expansion coefficient (α) of 6PM-B5-F4 coating is 10.1×10⁻⁶/°C, which matched that of Ti6Al4V. The bonding strength between the alloy and 6PM-B5-F4 coating was further measured by the longitudinal pull-off test. The in vitro response of the bioceramic was studied by immersing the specimens in simulated body fluid (SBF). The bioceramic morphology and structure were investigated by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR).     

Design and characterization of bioceramic coating materials for Ti6Al4V

Novel bioceramics used as coating materials for Ti6Al4V were designed and characterized by adjusting the thermal expansion coefficient. The results show that the thermal expansion coefficient (α) of 6PM-B5-F4 coating is 10.1 × 10⁻⁶/°C, which matched that of Ti6Al4V. The bonding strength between the alloy and 6PM-B5-F4 coating was further measured by the longitudinal pull-off test. The in vitro response of the bioceramic was studied by immersing the specimens in simulated body fluid (SBF). The bioceramic morphology and structure were investigated by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR).     

多壳层化中空微球两相陶瓷生物材料制备研究

利用硅灰石(CaSiO₃)和β-磷酸三钙(β-TCP)在骨损伤环境中降解速率存在显著性差异的基本特性, 以海藻多糖凝胶球为模板, 运用层-层包裹方法构建CaSiO₃、β-TCP交替包裹的多壳层化中空微球。首先, 将海藻酸钠与硅酸钠的混合水溶胶逐滴加入到温和搅拌的硝酸钙水溶液中, 形成由水合硅酸钙盐为壳层的海藻多糖基复合微球, 然后将该复合微球依次浸入到含β-TCP的海藻酸钠溶液和含CaSiO₃的海藻酸钠溶液中, 温和搅拌后将微球悬浮液分离, 再经真空冷冻干燥和850℃煅烧处理, 从而获得以CaSiO₃为最内壳层并具有双壳层或三壳层的中空微球。按类似步骤也可以制备以β-TCP为最内壳层的多壳层中空微球。运用SEM、EDX、XRD和FTIR对该类微球的微结构和组成进行了分析。运用弱酸性Tris缓冲液(pH=5.2)对双壳层中空微球的降解。实验证明, 缓冲液中硅、磷浓度变化特征与其外壳层、内壳层化学组成(即β-TCP或CaSiO₃)密切相关。本研究结果对构建降解速率阶段可调的复合陶瓷多孔生物材料以及研究原位骨再生效率与孔道网络演化规律之间关系等具有重要学术价值。     

羟基磷灰石生物陶瓷涂层的制备方法

羟基磷灰石生物涂层材料作为最有发展前途的生物硬组织替代材料之一,已成为生物医用材料研究的重要内容。本文在综合了大量国内外文献的基础上,评述了这种涂层主要制备方法的原理、特点及应用。