医用NiTi合金表面溶胶-凝胶法制备TiO2-SiO2薄膜

采用溶胶－凝胶法在ＮｉＴｉ形状记忆合金表面制备了ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２复合薄膜,在提高医用ＮｉＴｉ合金的抗腐蚀性方面,收到了显著的效果．运用电化学方法对不同组成的ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜在模拟体液中的腐蚀行为进行了研究,结果表明,随薄膜中 Ｔｉ／Ｓｉ比的增加,ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜的抗腐蚀性增强．划痕试验表明 ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２（Ｔｉ／Ｓｉ＝４：１）膜与ＮｉＴｉ合金基体具有较高的界面结合强度．用原子力显微镜（ＡＦＭ）对ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜的表面形貌及表面粗糙度进行观察和分析,解释并讨论了ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜的配方组成与其抗腐蚀性的关系,ＳｉＯ_２含量较少时,薄膜结构致密,膜层均匀平滑,且膜基结合力好,作为医用ＮｉＴｉ合金的表面保护层,可以使其耐腐蚀性有显著提高．     

医用金属表面溶胶-凝胶法和离子束合成TiO2薄膜的结构、性能比较

采用溶胶-凝胶法和离子束增强沉积法在医用NiTi合金表面制备TiO₂薄膜以提高其生物相容性.利用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）和X光电子能谱（XPS）对薄膜的结构、表面形貌及组成进行了比较研究;电化学腐蚀实验表明,两种方法制备的TiO₂薄膜对金属基体均起到一种保护膜的作用,能够提高医用金属材料在模拟体液中的抗腐蚀性;对薄膜表面固定肝素抗凝血分子进行研究发现,溶胶-凝胶法制备的TiO₂薄膜表面能够获得较好的肝素固定效果.     

医用金属表面溶胶-凝胶法和离子束合成TiO2薄膜的结构、性能比较

采用溶胶－凝胶法和离子束增强沉积法在医用NiTi合金表面制备TiO2薄膜以提高其生物相容性。利用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）和X光电子能谱（XPS）对薄膜的结构、表面形貌及组成进行了比较研究；电化学腐蚀实验表明，两种方法制备的TiO2薄膜对金属基体均起到一种保护膜的作用，能够提高医用金属材料在模拟体液中的抗腐蚀性；对薄膜表面固定肝素抗凝血分子进行研究发现，溶胶－凝胶法制备的TiO2薄膜表面能够获得较好的肝素固定效果。     

溶胶-凝胶法制备TiO2与SiO2-TiO2薄膜对医用NiTi合金的表面改性

采用溶胶－凝胶法制备TiO2与SiO2-TiO2薄膜，对医用NiTi合金进行表面改性处理，利用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、划痕试验和电化学腐蚀试验等手段系统研究了薄膜结构、形态及性能。通过动态凝血时间和血小板粘附的测量研究和评价了薄膜的体外血液相容性。结果表明，在一定范围内，较高热处理温度有利于薄膜与基体间的结合强度和耐腐蚀性的提高；NiTi合金表面镀TiO2与SiO2-TiO2薄膜后，其血液相容性明显提高。     

Characterization of TiO2/Ta2O5 Films Synthesized by Ion Beam on NiTi Alloy for Biomedical Applications

The biocompatibility of implants is determined by their corrosion resistance and surface characteristics. In this study, the surface composition, morphology and microstructure of TiO2/Ta2O5 films synthesized by ion beam enhanced deposition on NiTi alloy were studied. The scratch test results indicate that the interface adhesive strength of TiO2/Ta2O5 film increases with the increasing Ta content. The electrochemical corrosion measurement shows that the TiO2-36%Ta2O5 film is optimal for improving corrosion resistance of NiTi alloy.     

磁控溅射制备TiO2薄膜对医用NiTi合金弹簧圈的表面改性

采用非平衡磁控溅射法制备了3种TiO2薄膜,对医用NiTi合金弹簧圈进行了表面改性处理.运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、原子力显微镜(AFM)﹑扫描电子显微镜(SEM)等手段系统研究了薄膜的表面结构、成分、微观形貌等,同时对薄膜的接触角进行了测试.通过血小板粘附和人脐静脉内皮细胞种植试验研究和评价了薄膜的血栓形成能力和内皮化性能.结果表明,医用NiTi合金弹簧圈表面镀一定结构和性质的TiO2薄膜后,其血栓形成能力和内皮化性能得到明显提高.     

掺钽TiO2薄膜的生物活性研究

采用射频磁控溅射技术在表面纳米化316L不锈钢基体上制备掺钽TiO2薄膜,研究了不同掺钽量对表面纳米化316L不锈钢基TiO2薄膜形貌、结构、亲水性和生物活性的影响规律。结果表明掺杂适量的钽能够细化TiO2薄膜颗粒;掺钽能够改善TiO2薄膜的亲水性和生物活性;含钽36%的TiO2薄膜表面自由能比未掺杂时提高了30.1mN/m,在SBF溶液中能促进羟基磷灰石在其表面晶化。     

离子束合成TiO2薄膜对医用NiTi合金表面的改性

采用离子束增强沉积法制备TiO2薄膜,对医用NiTi合金进行表面改性处理。系统研究了薄膜的表面组成、结构、形貌及耐蚀性、亲水性等与血液相容性相关的表面性质。NiTi合金表面沉积TiO2薄膜后,抗模拟体液的腐蚀性提高,凝血时间延长。为进一步提高TiO2薄膜的抗凝血性,对TiO2薄膜的进一步表面改性－表面结合肝素分子进行了初步尝试,结果表明,薄膜表面组成发生变化,表面亲水性进一步提高。     

医用金属材料表面含磁粉的TiO2薄膜的制备及其血液相容性

用溶胶-凝胶法在316L不锈钢及镍钛合金基片上制备含SrFe12O19磁性粉末的TiO2薄膜,分析了膜基的结合强度,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等对磁性粉末的表S面结构及形貌进行了分析.动态凝血时间和溶血率的测定结果表明用含磁粉的TiO2薄膜进行表面改性的316L不锈钢和NiTi合金动态凝血时间延长,溶血率下降,证明含磁粉的TiO2薄膜有很好的血液相溶性.     

TiO_2纳米管/介孔SiO_2复合膜的制备及生物活性研究

以表面构筑了TiO2纳米管阵列的金属钛为基底,采用溶胶-凝胶工艺和浸渍-提拉技术涂覆介孔SiO2薄膜,构建了TiO2纳米管/介孔SiO2复合膜。利用SAXRD、FTIR、HRTEM和FESEM等表征样品的结构和微观形貌。研究表明,在高度有序、规整排列的TiO2纳米管阵列基底上,利用溶胶-凝胶工艺和浸渍-提拉技术涂覆有六方相介孔SiO2薄膜的复合膜具有良好的生物活性。     

纳米结构316L不锈钢基掺钽TiO_2薄膜生物活性研究

采用射频磁控溅射技术在表面微结构纳米化316L不锈钢和粗晶粒316L不锈钢基体上制备掺钽TiO2薄膜。采用扫描电镜和X射线衍射仪分析薄膜形貌和晶体结构,用体外模拟人体体液浸泡实验研究薄膜的生物活性。结果表明:表面微结构纳米化的316L不锈钢具有强烈诱导掺钽TiO2薄膜形核效应;316L不锈钢表面微结构纳米化能显著提高自身及其表层掺钽TiO2薄膜的生物活性;316L不锈钢表面纳米化后,其表层掺钽TiO2薄膜诱导的羟基磷灰石形貌由原先的球状变为多孔网状结构。     

离子注入改善纳米二氧化钛薄膜光催化性能

利用直流磁控反应溅射技术在玻璃衬底上制备了透明的纳米TiO2光催化薄膜。利用离子注入技术将Sn离子注入到TiO2表面以提高其光催化活性。用X射线衍射（XRD）、X射线光电子谱（XPS）以及UV－VIS分光光度计对薄膜进行结构与性能表征。Sn离子注入后的薄膜具有更高的光催化活性，这是因为在TiO2和SnO2半导体的复合体系中，电子－空穴对的分离变得更加有效，从而提高了其催化性能。     

FeS2/TiO2复合薄膜光电性能

采用溶液浸渍法在ITO导电玻璃表面的多孔TiO2薄膜上沉积了FeS2薄膜.使用Fe2O3粉末保护裸露在外的ITO导电膜在硫气氛中热处理后,制得了FeS2/TiO2复合薄膜.应用B531/H数显测厚指示表、数字式四探针测试仪、XJCM-8太阳电池测试仪等研究了FeS2/TiO2复合薄膜的厚度、ITO导电玻璃的电阻率以及FeS2/TiO2复合薄膜的光电性能.结果表明：此方法制得的FeS2/TiO2复合薄膜具有良好的光电性能;且ITO导电膜的电阻率变化较小.因而适宜制备色素增感太阳能电池（DSSC）.     

Mixed films of TiO(2)-SiO(2) deposited by double electron-beam coevaporation

We used double electron-beam coevaporation to fabricate TiO(2)-SiO(2) mixed films. The deposition process included oxygen partial pressure, substrate temperature, and deposition rate, all of which were real-time computer controlled. The optical properties of the mixed films varied from pure SiO(2) to pure TiO(2) as the composition of the films varied accordingly. X-ray diffraction showed that the mixed films all have amorphous structure with a SiO(2) content of as low as 11%. Atomic force microscopy showed that the mixed film has a smoother surface than pure TiO(2) film because of its amorphous structure.

Linear and Bruggeman's effective medium approximation models fit the experimental data better than other models.

     

Ti/TiO2多层膜的光电性能研究

用真空蒸发和自然氧化法在玻璃基底上制备了Ti／TiO2多层膜，并检测了薄膜的光电性能。电性能检测表明Ti／TiO2多层膜存在类负阻效应，多层膜的层间的类负阻效应比表面的更明显，薄膜的层间电阻率高于表面电阻率；用分光光度计测得试样退火前后的透射谱；用X射线衍射仪和扫描电镜检测了Ti／TiO2多层膜的晶体结构和表面形貌。     

316L不锈钢和NiTi合金微磁场表面粗糙度对血液相容性的影响

在316L不锈钢、NiTi合金的含SrFe12O19磁性粉末的TiO2薄膜表面用溶胶-凝胶法再涂覆不同层数的TiO2薄膜,以降低材料微磁场表面的微粗糙度,并用扫描电镜、粗糙度仪分析薄膜的表面粗糙度.测试了不同粗糙度的微磁场表面的动态凝血时间和溶血率,研究了微磁场表面的粗糙度对材料血液相容性的影响.结果表明,粗糙度小的微磁场表面的血液相容性比粗糙度大的微磁场表面的血液相容性好.即对于平整光滑的微磁场表面,可以利用微磁场提高材料血液相容性的同时,进一步改善材料的血液相容性.     

Ag~+/TiO_2-ZnO纳米复合薄膜的制备及双亲性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2薄膜、TiO2-ZnO纳米薄膜和Ag+/TiO2-ZnO纳米薄膜。通过X射线衍射和原子力显微镜表征了样品的晶相、晶粒尺寸和形貌。以水(H2O)作为极性溶液参照物、苯(C6H6)作为非极性溶液参照物,研究了掺杂量、煅烧温度、表面处理对薄膜光致双亲性的影响。结果表明:在ZnO/TiO2复合薄膜中,适量掺杂Ag+会提高其双亲性,摩尔比为1%时最佳。煅烧温度的不同能够导致薄膜的晶粒粒径、晶型及薄膜表面的粗糙度发生变化,从而影响薄膜的双亲性能。煅烧温度为550℃、经酸溶液或热处理后Ag+/TiO2-ZnO纳米薄膜的双亲性最佳,其晶粒粒径约为21.1nm。此时,亲水角和亲油角分别为2°和0.5°。Ag+/TiO2-ZnO纳米薄膜的双亲性明显高于纯TiO2和TiO2-ZnO纳米薄膜。     

锑在直流反应磁控溅射制备二氧化钛薄膜中的作用

用直流反应磁控溅射方法在玻璃基底上制备了Sb修饰TiO2薄膜,利用XRD,Raman光谱以及SIMS研究了Sb对其表面结晶情况的影响并用XPS及SIMS分析了薄膜的成分.结果表明一定程度Sb的修饰对TiO2薄膜成晶有优化作用,起到了类似表面活性剂的作用,并使薄膜表面的光致亲水性能得到改善.当Sb修饰过量时,破坏了TiO2原有的晶格结构,劣化了薄膜表面的光致亲水性.     

TiO2纳米管阵列膜的制备及对304不锈钢的光生阴极保护效应

应用电化学阳极氧化法在Ti表面构筑不同的TiO2纳米管阵列膜。采用XRD、SEM、XPS表征薄膜的结构、形貌和组成。通过电化学阻抗谱及电位随时间变化的测试,考察TiO2薄膜的光生阴极保护效应。结果表明薄膜主要由锐钛矿型的TiO2纳米管阵列组成,当304不锈钢耦连于紫外光照下的TiO2薄膜电极时,其界面反应电阻变小,电极电位显著降低,说明TiO2纳米管薄膜能够对不锈钢产生良好光生阴极保护效应,特别是掺Fe的TiO2薄膜在光照时可使不锈钢电位降低约450mV,而且在暗态时也能较长时间保持对不锈钢的阴极保护作用。     

SiO2／TiO2复合薄膜光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法和浸渍提拉法在玻璃表面镀制了SiO2/TiO2复合薄膜,以SEM,XPS,UV-Vis等手段对其进行了表征;通过对亚甲基蓝的降解反应,研究了SiO2/TiO2复合薄膜在紫外光下的光催化性能。结果表明:在玻璃片上预镀SiO2层使TiO2薄膜中的Na 和Mg2 含量明显降低,同时,有利于TiO2薄膜中晶粒的长大,提高了光催化性能。