医用钛合金表面改性及其生物摩擦学的研究进展

综述了医用钛合金常用的化学改性和物理改性方法,介绍了改性后涂层的生物摩擦学性能,并对医用钛合金在提高耐磨性方面的改性技术进行了展望。提出了工艺改进和新材料开发等方面的建议。     

医用钛及钛合金表面涂层研究进展

概述了钛及钛合金在医学领域的发展现状,以及常用的钛及钛合金表面处理技术,重点介绍了医用钛及钛合金表面耐蚀耐磨涂层、生物活性涂层和表面抗菌涂层的研究现状和发展趋势。在钛及钛合金表面制备涂层能够使其更适合作为植入物在医学领域应用,但由于涂层自身还存在一定局限性,临床试验也需要大量的时间,目前涂层还没有大规模应用到临床医疗中。为了尽可能地改善单一涂层存在的缺陷,多组元、多层复合涂层是目前医用钛及钛合金表面涂层的研究重点。     

钛合金表面的改性研究

钛及钛合全国有高比强、良好的耐蚀性和生物相容性而广泛应用于航空、化学和生物工业，但它们耐磨性差，且在某些苛刻环境下，例如高温还原性酸，耐用蚀性不好，而对热氯化物溶液的缝隙腐蚀性出班，这也限制了它们在某些近海处和某些化工领垃中的应用．近几年来，钛合金的环境行为的研究目标是降低成本，提高耐腐蚀性能和／或既有高的力学性能又有良好的耐腐蚀性能．在正常条件下，钛的表面生成一种十分稳定而连续的、结合牢固的氧化物保护膜，因此通常有良好的耐蚀性能．长期以来，人们一直认为能够增厚和韧化氧化物保护改的任何表面处理法…     

预钙化对医用钛合金表面沉积钙磷层的影响

通过SEM，XRD和测量离子浓度的方法，研究了预钙化对医用钛合金表面沉积钙磷层的诱导作用。结果表明，在用化学方法对钛合金进行表面改性的过程中，预钙化明显增强羟基磷灰石在钛合金改性表面上的沉积能力。     

钛及钛合金表面强化技术

介绍了钛及钛合金的表面强化处理技术，综合评述了钛及钛合金表面氮化、渗碳和激光熔覆技术的发展现状。根据目前的研究趋势指出：今后对钛及钛合金表面强化处理技术，应结合各种工艺技术的特点制备多层复合涂层，以及涂层 渗层的思想进行研究。作者认为，降低表面改性层处理成本，使表面处理工艺更加简单．同时综合多种表面处理技术的优点，提高表面改性层的综合性能是钛及钛合金表面强化技术今后的研究方向。     

医用钛合金及其表面活化的研究现状

医用Ti合金具有良好的力学性能、耐腐蚀性能和生物相容性,在医学临床上获得广泛应用,但是其耐磨性能和生物活性等方面仍不够理想,耐腐蚀性能也有待于进一步提高.开发具有更佳综合性能的医用钛合金,或对现有成熟医用钛合金进行表面改性是解决上述问题的有效途径.本文综述了医用钛合金的发展及其存在的问题和表面活化研究进展,并对医用Ti合金的表面活化的前景进行了展望.     

医用钛表面纳米结构化改性

利用纳米技术对医用材料进行表面改性，已成为近年该领域的发展方向之一。本文从医用钛表面纳米羟基石涂层和自组装改性两方面介绍了相关研究进展，以便为材料科技工作者和有关人员提供信息。     

一种用电火花结合离子束增强沉积复合改性钛合金表面的方法

本发明公开了一种用电火花结合离子束增强沉积复合改性钛合金表面的方法，包括下述步骤：在超声波作用下用有机溶剂清洗钛合金表面，清洗时间为5～10min；将经过时效处理后的钛合金用电火花表面强化器强化处理（电极材料为硅青铜或者YG-8型硬质合金），处理过程中用Ar气保护，Ar气流量为8L／min；用离子束增强沉积磁控溅射和多弧设备，在经过电火花强化处理过的钛合金表面用氩离子轰击清洗8～12min，沉积过程中也要用氩离子不断轰击已沉积的膜层，沉积用靶材为硅青铜。由于采用了电火花表面强化与离子束沉积结合方法，     

贵金属在船用钛及钛合金表面改性中的应用

舰船用钛及钛合金耐磨性较差,在海水中会被腐蚀,贵金属表面改性剂可以改善其耐磨性,提高耐腐蚀能力。基于钛及钛合金性能特点的分析,综述了贵金属金和银在改善耐磨性,钯、钌、银和金在增强耐腐蚀能力方面的应用,介绍了离子注入、磁控溅射、双层辉光等离子技术等贵金属表面改性工艺,对改性层复合化、纳米化的发展趋势进行了分析。     

医用钛合金表面载银抗菌涂层的研究进展

介绍了抗菌涂层的应用背景、研究意义、分类与基本特性,初步探讨了载银抗菌涂层的抗菌作用机理,重点归纳和总结了国内外载银抗菌涂层的研究进展,最后展望了医用钛合金表面载银抗菌涂层的研究和发展方向。     

医用不锈钢表面改性及腐蚀磨损研究进展

综述了医用不锈钢的表面改性方法及其腐蚀磨损性能,并对提高医用不锈钢腐蚀磨损性能的表面改性发展趋势进行了展望。     

钛及钛合金的激光表面改性研究现状

硬度低、耐磨性能差是制约钛合金发展的关键问题,而激光表面改性处理是解决这一问题的有效途径。结合近年来激光表面改性处理的研究进展,综述了激光表面处理的影响因素,激光表面处理表层的组织、性能及缺陷控制,并指出了目前存在的问题和今后研究的重点方向。     

钛合金等离子体表面渗氮改性的研究进展

钛合金具有强度高、耐蚀性好、稳定性好、生物相容性强等特性,在航天航空等行业具有广阔的应用前景,但其硬度低、耐磨性差,使其应用受到了限制。对钛合金进行等离子体表面渗氮强化处理是目前应用较为广泛的技术。本文将对钛合金的直流辉光离子渗氮、活性屏离子渗氮、辅助阴极离子渗氮、空心阴极辅助离子渗氮、激光辅助离子渗氮以及氮离子注入技术等表面等离子体渗氮工艺进行综述。     

钛合金摩擦磨损特性及表面改性技术研究进展

钛合金具有密度小、比强度高、耐海水腐蚀等优点,在船舶、海洋工程、石油化工、航空航天等领域得到广泛应用。然而钛合金硬度低,耐磨性差,在摩擦工况下使用时,钛合金表面很容易发生擦伤。概述了不同应用领域钛合金的摩擦磨损特点,总结了改善钛合金摩擦磨损性能的常用表面处理方法,并对船用钛合金摩擦磨损特性的研究方向作出了展望。     

钛及钛合金表面处理技术的应用及发展

目前,钛及钛合金在国民经济和国防工业上的应用越来越广泛,但钛及钛舍金也存在一些固有的缺陷,为了进一步提高和改善其使用特性,需要对其进行表面处理。介绍了一些对钛及钛合金行之有效的先进表面处理技术,如化学处理、阳极氧化处理、化学镀及电镀、微弧氧化、电泳沉积和纳米电沉积等,并对其应用加以讨论和评述。这些表面处理方法大大扩展了钛及钛合金的应用领域,促进了钛及钛舍金在各行业领域的应用。     

钛合金表面主−被动抑菌改性方法研究进展

钛合金材料具有良好的耐腐蚀性、抗疲劳性和生物相容性,被广泛用于医疗领域,特别是可植入器械。医疗器械的型号多样、结构复杂、局部尺寸较小,且在使用过程中会接触多种媒介,极易黏附污渍,导致微生物的聚集,引发器械感染,安全、可靠的医疗器械是提高救治效率的关键。从细菌生长机制出发,将现有金属材料表面抑菌改性方法归纳为两大类:依靠抗菌涂层主动杀菌的改性方式和控制表面润湿性的被动抑制细菌黏附的改性方式。采用主动改性方式,虽然能从根本上杀死细菌,但是在实际应用中这些杀菌剂存在耐药性、成本高、生物毒性等问题。被动改性方式无法直接杀死细菌,一旦表面被细菌定植,就会失去抑菌效果。为了实现医疗器械表面高效、长时、安全的清洁,研究者提出主–被动协同抑菌改性方法,将化学杀菌方法与抗黏附抑菌方法相结合,充分发挥2种方法的优势,这是未来研究的重点。     

医用纯钛表面载银钙磷涂层的制备研究

在含有Ca、P元素和纳米银的电解液中,通过微弧氧化处理在医用纯钛表面制备出兼具抗菌元素银和生物活性元素Ca、P的载银钙磷复合涂层。通过SEM、XRD和EDS研究了电压对涂层的表面形貌、相组成和元素特征的影响,并利用XPS对涂层元素组成和纵向分布进行了分析。结果表明,涂层表面布满微孔,且含有较大量Ca、P元素和纳米银颗粒,纳米银主要以氧化物形式存在,并可根据改变微弧氧化电压来调整涂层中Ca、P和银元素的含量。     

钛合金表面耐磨性能及抗氧化性能的研究现状

钛合金具有密度小、质量轻、比强度高、比刚度高、良好的耐腐蚀性和耐热性、塑韧性好以及优良的加工性等优点,广泛应用于航空航天、交通运输、石油化工、体育器械及生物医疗等众多领域。但钛合金摩擦系数大、易黏着、耐磨性能差、高温(700℃)条件下氧化严重、不易润滑等缺点,大大限制了钛合金的应用和发展。介绍激光熔覆、磁控溅射、离子注入等常见的钛合金表面改性技术的研究现状,指出各种改性技术对钛合金耐磨性能、高温抗氧化性能的改善效果,并探讨各种改性技术的优缺点。在此基础上提出综合提高钛合金耐磨性和高温抗氧化性的新思路并展望其发展前景。     

钛合金的激光表面处理研究进展

介绍了钛合金的各种激光表面改性技术及其研究进展,讨论了激光表面改性处理工艺参数对钛合金性能的影响。并介绍了其应用前景。利用激光表面处理可克服钛合金硬度低、易发生粘着磨损等缺点,同时可提高其耐蚀性及抗高温氧化等性能。此外,利用脉冲激光沉积技术在改善钛合金的生物活性等方面也取得了好的结果。     

生物医用TLM钛合金的水热法表面改性

对Ti-25Nb-3Zr-2Sn-3Mo合金（TLM钛合金）进行水热处理,温度为100-200℃。X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜和X射线光电子能谱分析表明,TLM钛合金经140-200℃水热处理后,表面形成了由氧化钛和氧化铌纳米颗粒（尺寸80-100nm）组成的、含有较多羟基的薄膜。140℃以上水热处理TLM试样的亲水性和表面能升高,表面能以极化分量为主。在无钙Hank’s平衡盐液中的动电位极化实验表明,水热处理TLM试样的耐蚀性高于抛光试样。水热处理有利于改善TLM钛合金的生物相容性。