NiTi合金低压等离子渗氮研究

采用低压等离子渗氮工艺对NiTi合金进行了渗氮处理.氮化处理后NiTi合金表面硬度升高.XRD测试结果表明在合金表面形成了一层TiN涂层,在TiN涂层下为Ni3Ti相.电化学腐蚀测试表明经氮化处理后合金的耐腐蚀能力大为提高.     

医用NiTi合金表面改性的研究进展

近等原子比NiTi合金具有独特的力学性能,如形状记忆效应、超弹性和高阻尼效应,已成为一种新型的整形外科植入材料.但是,镍元素在生理条件下可能溶出,诱发毒性和炎性反应,限制了其在临床的广泛应用.分类介绍了几种可行的表面改性方法,均能有效地抑制镍离子的溶出,改善NiTi合金的抗腐蚀性和生物相容性,包括表面惰性涂层化、表面氧化、表面活性化和表面接枝大分子等.     

不同等离子源形成的DLC涂层对NiTi合金腐蚀行为的影响

采用等离子浸没离子注入和沉积(PIIID)法分别以C2H2和石墨为等离子源在NiTi合金表面形成DLC涂层来提高该合金的耐腐蚀性.利用Raman光谱和扫描电镜分析膜层结构.利用电化学测试和原子吸收光谱测试涂层前后基体的耐腐蚀性和Ni离子析出.结果表明:采用等离子浸没离子注入和沉积法以乙炔和石墨为等离子源在NiTi合金表面形成均匀致密、结合力良好的DLC涂层.两种涂层都明显地提高了NiTi合金的耐腐蚀性能和有效地抑制了Ni离子的溶出.     

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。     

医用镍钛合金表面涂覆技术研究概述

镍钛(NiTi)合金因其优异的形状记忆和超弹性性能,良好的耐腐蚀性和生物相容性,在生物医学领域得到了广泛应用。为了避免直接使用可能出现的生物不相容和细胞毒性,采用表面涂覆技术在合金表面涂覆纳米到微米量级厚度的功能薄膜,使其具有比基体更优良的生物相容性、抗腐蚀性和耐磨性等特殊功能。表面涂覆技术与其它表面改性技术相比,具有约束条件少、技术类型广、材料选择空间大等优势,目前应用最为广泛。对电化学沉积、等离子喷涂、磁控溅射、溶胶凝胶法、浸涂技术制备的涂层微观结构、力学性能和耐腐蚀等性能进行综述,并分析各技术的优缺点。随着涂覆技术的发展及制备涂层性能的进一步提高,NiTi合金在牙齿矫正丝、人工关节骨茎、血管成形环等多种医疗领域中的应用将更加广泛和深入。     

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.     

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...     

NiTi形状记忆合金表面改性的研究进展

近等原子比的NiTi合金以其优异的特性在临床医学得到广泛应用,但是由于Ni离子溶出引致的潜在生物毒性以及无生物活性,抑制了NiTi合金在生物医用领域的进一步发展。为了改善上述缺陷,对NiTi合金进行表面处理成为当前国内外NiTi合金研究的热点。从不同的改性工艺出发,全面阐述了近年来国内外对致密态和多孔态NiTi合金进行表面改性的研究进展,对各种方法可能出现的问题进行了分析,指出现有的各种表面改性方法不能有效实现对多孔NiTi合金内部孔隙进行改性,并针对这一症结提出了采用原位氮化法对多孔NiTi合金进行改性的可行性。     

NiTi合金表面液相阴极等离子体沉积氧化铝陶瓷涂层的研究

在NiTi合金表面通过液相阴极等离子体技术制备了氧化铝(Al2O3)陶瓷涂层。采用X射线衍射和扫描电镜对涂层的相组成以及表面形貌进行了表征和分析,证实在材料表面形成了由α-Al2O3和γ-Al2O3组成的涂层,发现涂层具有粗糙多孔结构。在模拟体液中对NiTi合金的Ni离子释放情况进行了检测,发现液相阴极等离子体改性后显著降低了Ni离子的释放。为NiTi合金植入体的表面改性提供了一条新途径。     

激光原位合成NiTi基复合涂层的微结构特征与耐蚀性能

在Ti-6Al-4V表面激光原位合成了NiTi基金属间化合物复合涂层,研究了涂层内部的显微组织结构、浸泡后涂层表面氧化物的成分以及浸泡时间对涂层耐蚀性的影响。结果表明:复合涂层的主要成分为NiTi、NiTi_2及少量的M_3C_2。涂层浸泡3d后表面形成了Al_2O_3和TiO等氧化物,浸泡5d后涂层表面形成了TiO_2。在质量分数为3.5%的NaCl溶液中测量复合涂层和TC4合金浸泡后的极化曲线和交流阻抗谱,结果表明,随着浸泡时间的延长,复合涂层和TC4合金的耐蚀性能增强,其中浸泡5d的复合涂层的耐蚀性最好。     

Effect of micro-arc oxidation surface modification on the properties of the NiTi shape memory alloy

In this paper, the effects of micro-arc oxidation (MAO) surface modification (alumina coatings) on the phase transformation behavior, shape memory characteristics, in vitro haemocopatibility and cytocompatibility of the biomedical NiTi alloy were investigated respectively by differential scanning calorimetry, bending test, hemolysis ratio test, dynamic blood clotting test, platelet adhesion test and cytotoxicity testing by human osteoblasts (Hobs). The results showed that there were no obvious changes of the phase transformation temperatures and shape memory characteristics of the NiTi alloy after the MAO surface modification and the coating could withstand the thermal shock and volume change caused by martensite-austenite phase transformation. Compared to the uncoated NiTi alloys, the MAO surface modification could effectively improve the haemocopatibility of the coated NiTi alloys by the reduced hemolysis ratio, the prolonged dynamic clotting time and the decreased number of platelet adhesion; and the rough and porous alumina coatings could obviously promote the adherence, spread and proliferation of the Hobs with the significant increase of proliferation number of Hobs adhered on the surface of the coated NiTi alloys (P?<?0.05).     

Surface hardening of NiTi shape memory alloy induced by the nanostructured layer after surface mechanical attrition treatment

To conduct grain refinement induced by plastic deformation, NiTi shape memory alloy is processed by surface mechanical attrition treatment. The process leads to surface nanocrystallization and consequently surface hardening. The cross sectional microhardness of the treated NiTi is measured and compared to those of annealed NiTi specimens with residual stress relaxation and recrystallization. Our results show that surface nanocrystallization induced by surface mechanical attrition treatment is an effective method to enhance the surface hardness and anti-wear properties of NiTi shape memory alloy for the biomedical application.     

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。      

Influence of Ti Powder Characteristics on Combustion Synthesis of Porous NiTi Alloy

Porous NiTi shape memory alloy (SMA) is a novel biomedical material used for human hard tissue implant .The influence of elemental titanium powder characteristics such as powder morphology, particle size and specific surface area( SSA) on the minimal ignition temperature ,combustion temperature and final product of porous Ni-Ti SMA fabricated by combustion synthesis method was investigated in this paper by scanning electron microscopy (SEM) and laser diffraction.The preliminary data indicated that the titanium powder characteristics had a strong effect on combustion synthesis of porous NiTi SMA.     

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.     

荧光碳量子点的制备及其在生物医用领域的研究进展

近年来,碳量子点(CQDs)因具有尺寸可控、易于修饰、低毒性、优异的水溶性及生物相容性等优点吸引了生物医学领域科学家的广泛关注。重点综述了CQDs的制备方法、表面修饰及在生物医用领域的最新进展,总结和展望了CQDs在未来制备中需要解决的问题和研究方向。