医用多孔NiTi合金表面微弧氧化改性研究

为解决多孔Ni Ti合金耐蚀性降低和Ni离子释放量增大而引起的使用安全性问题.本文采用微弧氧化技术对医用多孔Ni Ti合金进行表面改性处理,研究结果表明,微弧氧化处理并未改变多孔Ni Ti合金原有的孔隙结构和孔隙率,只在其外表面和孔隙内表面均形成了典型的微弧氧化多孔涂层.该涂层主要由氧化铝相组成,并含有少量的Ti和Ni元素,且外表面涂层的Ti和Ni含量要略低于孔隙内表面涂层.微弧氧化涂层提高了多孔Ni Ti合金的表面接触角,将原有的亲水表面转变成了疏水表面.经微弧处理后,多孔Ni Ti合金的耐蚀性较基体提高了1个数量级以上,Ni离子释放量也较基体降低了1个数量级以上.     

NiTi合金生物医用材料表面改性的研究进展

NiTi合金由于其形状记忆效应、超弹性和低模量等优良性能在生物医学领域得到广泛应用。然而,在生理环境中镍离子释放会诱发毒性和炎性反应,因此需要对其进行表面改性。从表面氧化、表面涂层和表面接枝大分子等方面综述了近年来国内外NiTi合金表面改性的研究进展,评述了各种表面改性技术的优势和缺陷,指明了NiTi合金表面改性的未来发展趋势。     

NiTi合金生物医用材料表面改性的研究进展

NiTi形状记忆合金作为重要的生物医用材料已经获得了广泛的应用,但Ni离子在人体环境中的释放引起了人们的忧虑.系统介绍了近年来表面改性提高NiTi合金生物相容性的主要方法、技术特点和优势.在众多的研究方法中,热氧化和自组装方法因具有工艺简单、成本低等优点而最具工业应用前景.有关NiTi合金表面涂层与细胞和血液的相互作用机理的研究亟待加强,微观方面应重视基因水平的评价,宏观方面应加强活体植入的研究.研究机构应与产业界密切配合,进一步推动相关涂层的产业化进程.     

不锈钢表面阴极等离子体液相沉积氧化铝层

使用阴极等离子体液相沉积技术在不锈钢表面生成了厚度达40μm的氧化铝膜层,研究了电流密度对膜层的组成和结构影响,以及膜层的生长规律和形成过程.膜层由α-Al2O3和γ-Al2O3组成,随着电流密度的增大,α-Al2O3的含量逐渐增大,电流密度为8 A/dm2时达到86%.膜层的表面粗糙、多孔,随着电流密度的增大,表面颗粒状明显增多,微孔数减少;基体中的Fe没有进入膜层,从膜层内向外Al和O的含量逐渐下降.     

钛表面阴极微弧电沉积制备氧化铝涂层

采用阴极微弧电沉积在钛表面生成了厚度达100μm的氧化铝涂层,研究了不同电压下涂层的结构和组成,分析了涂层的生长规律和形成过程.结果表明：阴极微弧电沉积过程包括火花前、微弧和局部弧光三个阶段,期间伴随有Al（NO3）3的离解、Al（OH）3的沉积与高温烧结等反应,微弧区产生的高温高压是形成Al2O3涂层的关键.涂层主要由γ-Al2O3和α-Al2O3组成,随电压升高,α-Al2O3的含量逐渐增加,在400V时其含量达76%.     

等离子体沉积非晶SiOx:H纳米膜层改性医用NiTi合金研究

采用等离子体沉积技术在医用NiTi合金表面制备非晶SiOx:H纳米膜层,并对改性后材料表面化学及膜层晶体结构等进行表征.结果表明,通过控制TMS和O2两种单体流速比和沉积时间,可控制材料表面亲疏水性和SiOx:H纳米膜层厚度.反应沉积的SiOx:H具有非晶的结构.其最优化条件为;μ(TMS):μ(O2)=1:4,系统压力3.33Pa,D.C 5W,沉积时间4min.所制备的膜层厚度约为45nm,表面去离子水接触角为30～40°.SiOx:H纳米膜层改性NiTi合金表面可提高材料的抗腐蚀性能.     

多孔NiTi合金的化学氧化处理表面改性研究

在H2O2+HCl溶液中对多孔NiTi合金进行了化学氧化处理表面改性。利用EPMA、SEM、原子吸收光谱对合金表面氧化膜的组成、形貌及化学氧化处理前后的Ni离子释出进行了研究。结果表明,经过H2O2+HCl溶液化学氧化表面处理后合金表面Ni含量显著降低,在生理盐水中的Ni释放速率明显下降;H2O2+HCl溶液浓度和氧化时间均对合金表面氧化膜的生长有较大影响。     

NiTi 合金表面激光原位反应合成TiN增强金属基复合材料涂层

采用连续高功率固体Nd-YA G激光辐照, 使预置于NiTi 合金表面的Ti 粉在N₂ 环境中形成TiN 增强Ti 基复合材料涂层。选择适当的激光辐照工艺参数, 获得致密的TiN 增强金属基复合材料激光改性层。SEM 观察及EDAX 成分分析结果表明, TiN/ Ti 金属基复合材料表面改性层与基体NiTi 合金存在良好的冶金结合, 界面处成分均匀过渡, 表面Ni 含量极低。显微硬度测试及磨损实验表明, TiN/ Ti 金属基复合材料改性层显著提高了NiTi 合金的表面硬度和耐磨性, 激光表面改性层可有效地改善NiTi 合金作为生物医学材料使用的表面成分和性能。      

NiTi合金表面低温等离子体接枝类PEG研究

众所周知表面接枝类聚乙二醇(PEG)可以改善材料的生物相容性.本文研究了氧/二(乙二醇)甲醚低温等离子体条件下NiTi合金表面接枝PEG结构及其性质.经X射线光电子能谱(XPS)、衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电镜(SEM)和水接触角的分析和表征,证实沉积的涂层为类PEG结构,表面主要聚集大量(-CH2-CH2-O)n键;与改性前相比,接枝后的NiTi合金亲水性有较大提高.     

Laser Modification of Plasma Sprayed Alumina Coating

An alumina coating was developed on mildcarbon steel by plasma spraying and then modifiedby laser remelting.Some characteristics of plasmasprayed ceramic coating before and after laserremelting,such as microstructure,wear resistance,heat shock resistance,hot corrosion property andbond strength,have been investigated in this paper.     

镍钛合金在医疗器械领域应用和表面改性研究进展

镍钛合金基于特有的超弹性、形状记忆效应,广泛应用于医疗器械领域。其中超弹性表现为大变形下的弹性应变,应用于血管和腔道介入器械、口腔正畸丝、根管器械等;形状记忆效应可实现低温下易变形、体温下自回复,应用于热激活正畸丝、骨科、矫形外科、缝线等。此外,可通过多样化的表面改性技术,提升镍钛合金的生物相容性、腐蚀抗性、摩擦磨损性能,优化产品性能,拓展其在医疗器械制品中的应用范围。     

NiTi合金表面化学沉积羟基磷灰石生物活性层机理的研究

用化学方法对NiTi合金表面进行处理,用SEM观察了表面形貌,测定了表面Ca/P层的成分。用热力学方法对可能获得表面结构进行了推算,表明表面结构可能为羟基磷灰石。     

Fe基非晶合金涂层的等离子喷涂制备工艺研究

一种Fe基非晶合金粉末（含Si,B，Cr,Ni等）被用于大气等离子喷涂试验，结果表明，采用等离子喷涂工艺成功地制备出了一种高非晶含量的Fe基非晶合金涂层，涂层各区域的组织均匀一致，涂层由变形良好的带状粒子相互塔接堆积而成，涂层致密度高，孔隙率低，氧化物含量较少，并具有很高的硬度，显微硬度在530～790Hv0.1范围内，涂层与基材结合良好，结合强度可达27MPa以上，能够满足实际使用要求。     

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．     

钛基体上氧化铝膜层的耐高温和耐腐蚀性能研究

钛材高温氧化严重,为了提高其使用性能,采用溶胶-凝胶法在钛合金材料表面制备了耐腐蚀性能优良的三氧化二铝膜层.通过700 ℃下氧化增重的测量、扫描电镜对涂层高温氧化前后表面形貌的观察以及其在3.5%NaCl溶液中的阳极极化曲线测量表明,带涂层的试样在700 ℃、20 h的增重仅有0.028 0 mg/cm2,无涂层的试样增重为1.005 2 mg/cm2;带涂层的试样ΔE=1 203.5 mV,裸露钛合金试样的ΔE=154.6 mV.在钛合金材料表面制备的氧化铝溶胶-凝胶膜层具有提高钛合金材料表面抗高温氧化和耐腐蚀性能的特点.