医用钛合金表面羟基磷灰石/二氧化锆梯度复合涂层的制备

用恒电流沉积方法分别在ZrO(NO3)2电解液和由Ca(NO3)2及NH4H2PO4组成的电解液中制备出羟基磷灰石/二氧化锆(HA/ZrO2)梯度医用复合涂层.通过扫描电镜观察,研究了沉积电流和沉积时间对涂层形貌的影响.结果表明,当沉积电流为11.1 mA,沉积时间为400 s时,在锆电解液中可获得均匀的钛基Zr(OH...     

电泳沉积和反应结合制备羟基磷灰石/氧化铝复合涂层

在金属表面用电泳沉积(electrophoretic deposition, EPD)法制备羟基磷灰石(hydroxyapatite, HA)涂层的主要问题是结合强度较低.为了提高HA涂层与基体的结合强度,先采用EPD在钛表面制得羟基磷灰石/铝(hydroxyapatite/aluminum, HA/Al)复合涂层,然后采用反应结合方法(reaction bonding process)制备羟基磷灰石/氧化铝(hydroxyapatite/aluminum oxide, HA/Al2O3)复合涂层,并与相同条件下制备的HA单一涂层进行比较研究.用扫描电镜表征涂层的表面和横截面形貌.用能量散射X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)谱分析HA/Al2O3复合涂层的化学组成.用XRD仪研究涂层的物相组成和热稳定性.通过黏结-拉伸实验测定HA涂层与基体的结合强度.结果表明:通过850℃热处理,HA/Al复合涂层中的Al粉发生氧化反应生成Al2O3,经反应结合得到HA/Al2O3复合涂层;反应结合提高了HA涂层的致密化程度且降低了基底钛表面的氧化程度;与单一HA涂层相比,HA/Al2O3复合涂层与基底间的结合强度得到明显提高.     

羟基磷灰石梯度涂层的制备及其结构特征

通过改变电结晶电流密度在钛合金表面制得内部致密,外部多孔的ＣａＨＰＯ４·２Ｈ２Ｏ涂层,经碱液处理转变为羟基磷灰石。ＳＥＭ,ＸＲＤ分析及粘接拉伸试验表明：电交小时得到的内部涂层致密,与基体有较高的结合强度;随电流密度增加得到的涂层由内向外孔隙率逐渐增大,晶体变为细针状。这种梯度结构实现了生物涂层结合强度和表面形态的协调兼顾。     

羟基磷灰石复合涂层制备的研究进展

将羟基磷灰石复合涂层按照特征分为三类,即单层复合涂层、双层复合涂层和梯度复合涂层。概述了这三类羟基磷灰石复合涂层的特点,并简要介绍这三类羟基磷灰石复合涂层的制备方法和研究进展,对开发出反应步骤更为简单,反应条件更为湿和,生物相容性更好的硬组织置换材料的研究前景进行了展望。     

两步电化学法制备羟基磷灰石/氧化铝复合生物涂层的研究

研究旨在开发一种可应用于医用金属表面生物学改性的复合生物陶瓷涂层。通过先阳极氧化、再电沉积的两步电化学方法成功制备了羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)／Al2O3复合生物涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)研究了阳极氧化Al2O3(anodic aluminum oxide,AAO)膜的表面形貌与HA／Al2O3复合涂层的表面及截面形貌结构;用X射线衍射仪(XRD)、Fourier变换红外光谱仪(FT-IR)与能谱仪(EDS)表征了复合涂层的物相组成;用等离子原子发射光谱仪(ICP-AES)和粘接拉伸试验分别测定涂层在模拟体液(SBF)中的体外行为和浸渍后涂层间的结合强度,结果表明：所制备的HA含有少量碳酸根,在SBF中呈现优良的稳定性并能诱导新的磷灰石层的形成;HA底部嵌入AAO膜的孔洞中形成互锁界面,经模拟体液处理后两者之间结合强度为3．2MPa。     

电泳沉积羟基磷灰石生物陶瓷涂层的研究进展

羟基磷灰石(hydroxyapatite，HAP)生物陶瓷涂层被认为是目前最好的用于替代人体硬组织的一种生物医用材料。电泳沉积是一种全新的涂层制备方法，它可以解决传统HAP生物陶瓷涂层制备工艺上的各种不足。文中综合介绍了国内外有关电泳沉积HAP生物陶瓷涂层的研究报道，概述了电泳沉积的工艺流程和工艺参数，并对各种影响因素全面地进行了详细的探讨，进而提出了相应的设想和展望。     

沉积电压对碳/碳复合材料表面羟基磷灰石涂层相组成及显微结构的影响

采用水热电沉积法在碳/碳复合材料表面制备了羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAp)涂层,用X射线衍射、扫描电子显微镜,万能材料试验机等测试手段对涂层进行了表征,研究了沉积电压对HAp涂层晶相和显微结构的影响.结果表明:随着沉积电压的升高,HAp涂层的衍射峰强度有所增加,涂层结晶程度变好,涂层更加致密和均匀;涂层的沉积量和结合强度随着沉积电压的升高而增加.在沉积电压为10V时,涂层的厚度达到了60μm,结合强度为19.8 MPa.     

在钛基上电泳沉积羟基磷灰石生物陶瓷涂层的研究

将羟基磷灰石(HAP)电泳沉积在钛基材上，得到了结构稳定的HAP生物陶瓷涂层。研究了电场强度、悬浮液温度、电泳时间、分散介质及HAP浓度对涂层形貌的影响。通过红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)对涂层的组成及结构进行了分析，并采用扫描电镜(SEM)对涂层煅烧前后的微观形貌进行了观察。结果表明：在正丁醇作为分散剂、悬浮液温度30℃、电场强度250V／cm、电泳时间300s以及HAP浓度5．0g／L的条件下可制得形貌较好的HAP生物陶瓷涂层；经二次电泳沉积及煅烧后得到的HAP生物陶瓷涂层均匀致密．     

电沉积含氟羟基磷灰石/纳米二氧化钛复合涂层的表征与性能研究

根据含氟羟基磷灰石(FHA)陶电沉积瓷技术,将纳米二氧化钛微粒加入电解液中,在钛基体表面进行电化学复合共沉积,获得了含氟羟基磷灰石复合纳米TiO2涂层(FHA/n-TiO2).对FHA/n-TiO2纳米复合涂层进行了真空烧结处理,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS...     

电泳沉积磷灰石生物陶瓷涂层的研究进展

羟基磷灰石(HA)生物涂层材料是最有发展前途的生物硬组织替代材料之一.电泳沉积具有装置简单,操作方便,非线性,沉积温度低等特点,可以解决传统HA生物陶瓷涂层制备工艺上的各种不足.文中探讨了电泳沉积的各种工艺影响因素,综合介绍了国内外有关电泳沉积HA复合(梯度)生物涂层和电泳沉积与其它方法复合制备HA生物涂层的研究报道,进而提出了相应的设想和展望.     

再生丝素蛋白/羟基磷灰石多孔复合材料的制备

再生丝素蛋白具有良好的生物相容性,羟基磷灰石同时还具有成骨诱导性。通过将再生丝素蛋白制备形成丝素蛋白多孔材料,并在37℃下将其浸渍于模拟体液中可以制备再生丝素蛋白/羟基磷灰石多孔复合材料。扫描电镜研究发现在再生丝素蛋白多孔材料的孔隙中羟基磷灰石由针状晶体聚集而成,红外光谱和XRD等表征表明复合材料中羟基磷灰石以羰基取代的羟基磷灰石存在。制备的再生丝素蛋白/羟基磷灰石多孔材料有望作为骨组织修复材料使用。     

水热温度对SiC-C/C复合材料表面水热电泳沉积SiCn-MoSi2复合抗氧化涂层的影响

采用水热电泳沉积法在SiC–C/C复合材料表面制备了纳米碳化硅和二硅化钼的复相(SiCn–MoSi2)抗氧化涂层。采用X射线衍射和扫描电子显微镜等对制备涂层的晶相组成、表面及断面微观结构进行了表征。研究了水热温度对制备涂层的结构及高温抗氧化性能的影响,分析了涂层在1 600℃静态氧化行为及失效机理。结果表明:外涂层主要由MoSi2和β-SiC晶相组成。复相外涂层的致密程度、厚度及抗氧化性能随着水热温度的升高而提高。SiCn–MoSi2/SiC复合涂层具有较好的抗氧化和抗热震能力,在1 600℃氧化80 h后氧化质量损失为3.6×10–3 g/cm2。复合涂层在1 600℃的氧化失效主要是由于经过长时间氧化后SiO2玻璃膜层不能及时有效填补涂层中的缺陷,涂层中出现贯穿性的裂纹和孔洞导致的。     

Preparation and Characterization of Lanthanum-Incorporated Hydroxyapatite Coatings on Titanium Substrates

Titanium (Ti) has been widely used in clinical applications for its excellent biocompatibility and mechanical properties. However, the bioinertness of the surface of Ti has motivated researchers to improve the physicochemical and biological properties of the implants through various surface modifications, such as coatings. For this purpose, we prepared a novel bioactive material, a lanthanum-incorporated hydroxyapatite (La-HA) coating, using a dip-coating technique with a La-HA sol along with post-heat treatment. The XRD, FTIR and EDX results presented in this paper confirmed that lanthanum was successfully incorporated into the structure of HA. The La-HA coating was composed of rod-like particles which densely compacted together without microcracks. The results of the interfacial shear strength test indicated that the incorporation of lanthanum increased the bonding strength of the HA coating. The mass loss ratios under acidic conditions (pH = 5.5) suggested that the La-HA coatings have better acid resistance. The cytocompatibility of the La-HA coating was also revealed by the relative activity of alkaline phosphatase, cellular morphology and cell proliferation assay in vitro. The present study suggested that La-HA coated on Ti has promising potential for applications in the development of a new type of bioactive coating for metal implants.     

Preparation of Polymethylmethacrylate-Reinforced Functionally Graded Hydroxyapatite Composites

A functionally graded hybridization approach has been used in the formation of polymer-ceramic composites of polymethylmethacrylate (PMMA) and hydroxyapatite (HAp). HAp was successfully reinforced by sedimentary HAp distributions on a PMMA matrix using a centrifuge to avoid stress convergence on the interface. The stress-strain curves of the functionally graded PMMA-HAp composite showed sufficient mechanical strength with reduced brittleness. Scanning electron micrographs also showed evidence of exposed HAp on the surface of the composites.     

电化学沉积制备多孔羟基磷灰石泡沫复合材料

以多孔聚氨酯泡沫为基体,经过预处理、电化学沉积等工艺制备了具有三维多孔网状结构的、高空隙率的羟基磷灰石泡沫复合材料,将羟基磷灰石涂层浸泡在模拟体液SBF中进行浸泡实验,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和红外分析仪(FTIR)等技术对羟基磷灰石涂层进行了表征。实验结果表明:在合适的条件下可得到纯羟基磷灰石涂层;随着温度的升高,晶体端面边长和长度逐渐增大;涂层在模拟体液SBF中浸泡24h后,涂层表面生成了很多球状磷灰石颗粒相互堆积,磷灰石颗粒尺寸明显增大。     

羟基磷灰石-明胶复合物的制备及表征

对均相沉淀法制备HAP-GEL粉体及溶胶进行了研究,结果表明:采用均相沉淀法可以制得小尺寸且分布均匀的颗粒;HAP-GEL溶胶可以稳定三个月以上;热分析图谱及TEM照片表明,在HAP-GEL结构中HAP微晶和GEL高分子产生了键连作用,且HAP沿着GEL纤维上呈现自组装结构。初步探索了Ca∶P、pH值、温度、搅拌强度、滴加速度、超声时间对产物性能、尺寸及稳定性的影响。采用琼脂糖凝胶电泳和钙红染色法对制备的HAP-GEL作了表面电位定性测试。     

微乳液法制备纳米TiO2/活性炭复合体的研究

纳米TiO2是一种高效的光催化剂,而光催化剂的制备和固化是光催化技术应用的关键。采用油酸/正丁醇/NaOH溶液制备了纳米TiO2/活性炭复合材料。用微乳体系制备出纳米二氧化钛前驱体,然后由表面活性剂稳定和保护的纳米粒子在氢键吸附等作用力下包覆于活性炭载体的表面。用热重-差热分析、扫描电镜、红外光谱法对其结构进行分析。结果表明:所制得TiO2粒径为20 nm左右,呈球形分布于活性炭表面。用分光光度法测得TiO2的包覆率为28.2%。