钛表面预处理对溶胶-凝胶法制备羟基磷灰石涂层的影响

利用溶胶-凝胶法在工业纯钛表面制备羟基磷灰石（HA）涂层,探讨了酸洗和浓碱热处理两种基体预处理工艺对涂层的影响;用接触角仪测量了涂覆前两种预处理后基体的接触角并计算其表面能;用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）分析了基体和涂层的表面、截面形貌及成分。结果表明：通过溶胶-凝胶法,在基体表面涂覆了HA涂层;与酸洗基体相比,浓碱热处理后在钛表面生成了网状多孔的钛酸钠水凝胶层,提高了基体的表面活性及表面能,由酸洗后的57．68mJ·m^-2增加到浓碱热处理后的77．34mJ·m^-2,尤其是极性色散比由0．235增至0．727,有利于HA在其表面涂覆,减少了提拉次数且HA涂层致密、厚度均匀约为3μm;提高了涂层与基体的结合力。     

不锈钢表面羟基磷灰石涂层的溶胶凝胶法制备

在316L不锈钢基体表面采用溶胶-凝胶法和多次提拉法涂覆羟基磷灰石(HA)涂层并对涂层进行了物相、形貌、结合力和耐腐蚀性能的表征,研究了退火温度对涂层性能的影响.结果表明,经400～500℃退火处理,能形成晶化程度不高、晶粒细小的多孔结构羟基磷灰石涂层;升高退火温度可提高HA晶化程度和界面结合力;HA涂层提高了不锈钢的抗侵蚀能力.     

溶胶-凝胶法合成HA／TiO2生物薄膜

用溶胶-凝胶法在纯钛表面合成了HA（羟基磷灰石）／TiO2生物薄膜,并使用X射线衍射仪和扫描电镜对薄膜的相结构与表面形貌进行测试分析。HA在580℃开始结晶,其结晶率在780℃有所提高。结合良好的HA／TiO2生物薄膜出现微孔结构,HA／TiO2生物薄膜的厚度约为5μm-7μm。     

溶胶凝胶法合成含锌羟基磷灰石粉体

以Ca(NO3)2·4H2O、P2O5和Zn(N03)2·6H2O的乙醇溶液为原料,用溶胶凝胶法合成含锌羟基磷灰石(Zn-HA)粉体.采用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、热重差热(TG-DTA)对Zn-HA的晶相、形貌、化学组成和热稳定性进行了分析.结果表明:锌取代部分钙进入HA的晶格中降低了磷灰石的颗粒尺寸;当锌含量低于40%时,不会改变HA的晶体结构,但因锌离子半径小于钙离子半径,导致HA的结晶度降低,微晶尺寸减小.TG-DTA分析表明,锌掺入降低姒的热稳定性.     

生体用钛材/羟基磷灰石涂层接合面的研究

钛材与其他金属系生体材料相比 ,钛材与生体骨骼的力学相容性显著较好 ,但因其表面无新生骨生成以致与原有生体骨的接合强度并不理想。因此 ,为了能在钛材上产生新生骨可对其表面采取近生体成分的涂层处理 ,这种涂层要求具有接近于骨质的成分 ,最典型的便是羟基磷灰石 (Ｃａ10 (ＰＯ4 ) 6 (ＯＨ) 2 ,缩写为ＨＡｐ)。为此 ,研究了ＨＡｐ涂层与钛材基体的接合性能及其结晶学关系。实验研究时采用了等离子喷涂技术 ,在钛材人造牙根 (15ｍｍ× 5ｍｍ)表面喷涂ＨＡｐ涂层后 ,采用Ｘ射线衍射、透射电镜、扫描电镜、光学显微镜等研究手段 ,对ＨＡ…     

复合溶胶-凝胶法制备硅基含钛磷灰石蜂窝多孔涂层

采用复合溶胶-凝胶法在单晶硅表面制备含钛磷灰石蜂窝状多孔涂层。采用热重-差热分析(TG-DSC)测定复合凝胶层转化为蜂窝多孔涂层的温度,采用SEM、ICP-AES、XRD与EDS等技术对涂层的微观形貌与成分进行分析;通过在pH值分别为7.0和7.4的模拟液(SBF)浸泡实验考察涂层的化学稳定性和对骨状磷灰石的诱导能力。结果表明:复合凝胶层转化为含钛磷灰石蜂窝多孔涂层的适宜温度为580～800℃,蜂窝状多孔涂层由含钛磷灰石构成,蜂窝孔径约为0.5～1.0μm,涂层中贯穿有直径约100nm、长数微米的氧化钛纳米线;蜂窝状多孔涂层在pH值为7.0的SBF中具有良好的化学稳定性,在pH值为7.4的SBF中能诱导骨状磷灰石的形核与生长,体现出优异的骨磷灰石诱导性能。     

用溶胶凝胶法在碱处理TC4合金表面制备羟基磷灰石涂层

为提高羟基磷灰石（HA）涂层与Ti基体的结合强度,科研人员探索了多种涂层技术,如等离子喷涂、电泳沉积、激光熔覆等。然而,这些方法都存在一定缺陷,例如高温会影响基体的性能,形成意外相,涂层不均匀及产生热应力等。溶胶凝胶制备法是一种低温下合成材料的工艺,具有可形成均匀的微观结构、生成材料比表面积较大、     

复合TiO2对溶胶凝胶法制备羟基磷灰石晶化的影响

利用溶胶凝胶法,将由前驱盐制备的羟基磷灰石(HA)和TiO2溶胶直接混合,经干燥、热处理制备了含TiO2的复合羟基磷灰石材料,采用X射线衍射分析了复合TiO2对HA晶化过程的影响,通过对XRD衍射数据的计算,研究了复合TiO2对HA晶粒尺寸和结晶度的影响.结果表明,复合TiO2延缓了HA的结晶,使其晶粒长大,促进HA的分解;复合HA的晶粒直径小于100 nm,且结晶度在1000 ℃左右可达到90%.     

溶胶-凝胶法制备钛基生物相容性MgO膜

植入物的表面修饰对于获得生物相容性或功能性界面非常重要。本项研究中, 钛金属表面的MgO薄膜在400?C进行溶胶-凝胶化,观察其微观结构、生物活性、抗菌性能和细胞毒性。结果发现,MgO在空气中老化后转化为Mg（OH）2。扫描电镜观察薄膜无裂纹。在模拟体液试验中显示出良好的生物活性,与成骨细胞有良好的相容性,对大肠杆菌有轻微的抗菌作用。MgO薄膜在钛金属生物医学植入物表面改性中具有潜在的应用前景。     

低温燃烧法制备多孔钛基羟基磷灰石涂层

以Ca(NO3)2·4H2O和(NH4)2HPO4为主要原料,采用低温燃烧法在多孔钛表面及孔壁制备羟基磷灰石涂层,利用XRD、SEM等对涂层的形成机理、相组成和显微结构进行分析和表征.结果表明采用合理的工艺制度,能够在基体表面制备厚度50μm～70μm,最大孔径150μm左右的涂层,以提高种植体的生物活性和骨结合强度.     

溶胶凝胶法制备TiO_2/HA复合生物活性涂层及其体外活性

通过溶胶凝胶法在纯钛基体上制备了羟基磷灰石(HA)/TiO2复合生物活性涂层。HA和TiO2溶胶由前驱体制得,按不同摩尔比直接混合两种溶胶来制备混合溶胶。HA可以提高钛基的生物活性,TiO2可以提高涂层与基体的物理、化学相容性和结合强度。粘结拉伸结果表明,复合涂层与基体结合良好,比纯HA涂层与基体的结合强度提高约47%。复合涂层试样于SBF中浸泡4、7和14d的SEM分析结果表明,复合涂层表面的类骨磷灰石生成量较高。成骨细胞实验结果表明,复合涂层上细胞铺展良好。     

Sol-Gel法合成纳米羟基磷灰石及晶粒生长、结晶度的研究

以Ca(NO3)2·4H2O与H3PO4为前躯体,采用溶胶-凝胶法制备出纳米羟基磷灰石(HA)粉体。通过差热分析仪、X-射线衍射仪、SEM对HA粉体及烧结体进行了表征和分析,采用阿基米德排水法测试了样品密度。结果表明:粒径分布均匀、呈球形、团聚极少,a轴方向和c轴方向的晶粒尺寸分别为10~30nm和20~50nm,随着温度的升高颗粒的尺寸和结晶度增大。600℃烧结2h得到纯度高、晶化好的HA;800和900℃烧结样品中出现的少量Ca3(PO4)2和CaO是由于HA的分解和含磷前躯体的挥发所致。     

硅胶负载掺钕TiO2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法将掺钕二氧化钛负载在二氧化硅上制备复合光催化剂（Nd/TiO2-SiO2）,利用XRD、SEM、FT-IR和DRS对Nd/TiO2-SiO2进行表征,并通过甲基橙溶液的光催化降解评价其光催化性能。结果表明：Nd/TiO2-SiO2在可见光区388-619nm范围内的光吸收性能随着钕掺杂量的增大而增强,钕掺杂有利于降低电子-空穴的复合率,钕和二氧化硅提高TiO2的光催化活性。在600℃煅烧的0.1%Nd/TiO2-SiO2的光催化活性最高,1h后甲基橙降解率为82.9%。     

Fe3+掺杂对氧化钛凝胶相变过程的影响

采用溶胶-凝胶法制备不同含量Fe3+掺杂的纳米氧化钛粉体,利用X光衍射仪研究了氧化钛凝胶的相变过程,分析了产物的晶体结构、金红石转变量和锐钛矿晶粒尺度.试验结果表明,Fe3+的掺杂抑制了锐钛矿相变,促进锐钛矿向金红石相的转变;阻碍锐钛矿晶粒的长大.Fe3+掺杂量大于2mol%时,在600℃烧结获得小于40nm的锐钛矿晶体.     

医用镁基HA复合涂层的研究及发展现状

镁及镁合金由于其良好的生物相容性和可降解性能,在生物医用材料领域具有巨大的应用潜力。然而,过快的降解速率限制了其临床应用。羟基磷灰石(HA)涂层具有良好的骨诱导性和骨传导性,可以有效地延缓镁及镁合金的腐蚀速率。但是,单一的羟基磷灰石涂层不能满足镁基植入物的使用寿命要求,因此需对其进一步的改性。本文从生物相容性、可降解性以及力学性能等方面综述镁合金表面以羟基磷灰石为基础,以高分子材料、无机材料以及离子掺杂而成的可降解镁基HA复合涂层的发展和研究现状。     

锆掺杂对介孔二氧化钛催化性能的优化

采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛晶须及钛锆复合氧化物,研究锆掺杂对介孔二氧化钛催化性能的优化,采用X 射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析、以NH3为分子探针傅里叶红外(FT-IR)及N2物理吸附(BET法)等测试手段,分别考察锆掺杂对二氧化钛晶型、晶粒形貌、固体表面酸性、比表面积的影响.结果表明,锆掺杂可以稳定锐钛矿晶型,改变TiO2结晶形貌,增强二氧化钛固体酸性,增大介孔二氧化钛比表面积,从而优化介孔二氧化钛的催化性能.基于TiO2作为脱硝催化剂,以NH3为还原剂进行NO的选择性催化还原脱除,锆掺杂明显拓宽催化活性温度窗口,往高温区偏移50～100 ℃,最高催化活性提高26.9%.