通过仿生法在硅橡胶表面制备磷灰石薄膜的研究

用CaCl2的乙醇溶液和K2HPO4溶液对硅橡胶进行预处理,将处理过的硅橡胶分别浸渍于模拟体液和钙磷饱和溶液中来制备磷灰石薄膜.利用薄膜X射线衍射、红外吸收光谱和扫描电子显微镜对形成的薄膜进行了表征.结果表明,分别在模拟体液中7d和在钙磷饱和溶液中5d后,硅橡胶表面形成了一层磷灰石薄膜;在模拟体液中的薄膜表面呈网状并分布有许多球状晶粒,在钙磷饱和溶液中的薄膜为结晶良好的片状晶体.     

工业纯钛表面高能喷丸对仿生矿化合成羟基磷灰石涂层的影响

将表面抛光和高能喷丸处理的工业纯钛在5mol/L NaOH溶液中处理后,在模拟体液(SBF)中矿化生成羟基磷灰石(HAP)涂层.用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)和红外光谱仪(FT-IR)分析了涂层表面形貌和成分,探讨了表面高能喷丸工艺对钛基体及涂层的影响.结果表明,通过仿生矿化法,生成了钙磷比为1.30的碳酸化的HAP涂层;与抛光钛相比,高能喷丸工艺增加了钛基体的表面化学反应活性,从而加快了钛基体上HAP沉积速度;增加了表面粗糙度,提高了涂层与基体的结合力.     

仿生法制备生物陶瓷涂层的最新研究进展

介绍了仿生制备生物陶瓷涂层的原理，工艺及在人体硬组织方面的应用，指出存在的问题和今后的发展趋势。     

化学仿生法制备生物活性涂层的研究现状

简要介绍了化学仿生法的特点、沉积机理及其在硬植入材料表面改性中的应用概况,回顾了国内外关于化学仿生法制备生物活性涂层的研究现状.制备的生物活性涂层较薄、生长速度较慢是制约化学仿生法实际应用的主要因素,而采用与微弧氧化等表面改性技术相结合的复合化处理是将来制备生物活性涂层的发展方向.     

Ti合金表面沉积羟基磷灰石-牛血清蛋白生物活性涂层

通过仿生生长方法,将预处理后的钛片浸入到添加有牛血清蛋白的模拟体液中,使钙磷盐和牛血清蛋白(BSA)共沉积到钛合金的表面,制备生物活性涂层.利用SEM、XRD、红外光谱等对涂层进行了表征,结果表明:BSA通过化学作用和钙磷盐共沉积到基体的表面,并且BSA具有细化涂层晶粒的作用.     

聚丙烯酸钠对钛表面仿生生长磷灰石涂层的调制作用

将低浓度聚丙烯酸钠引入钛表面仿生生长磷灰石涂层，表面生长晶体尺寸明显减小，得到的涂层更加致密。聚丙烯酸钠模仿了生物矿化中有机基质对无机晶体生长的调制作用。     

在类仿生溶液中电沉积羟基磷灰石涂层的性能

在类仿牛溶液中用电沉积法在阳极氧化处理后的钛基体上电沉积均一的羟基磷灰石涂层,研究了阳极氧化处理后对HA涂层耐蚀性能、沉积效率和结合强度的影响.结果表明:用该方法沉积的HA涂层结构单元的排列与人骨类似,具有优良的生物诱导性能.经过阳极氧化后钛表面生成均匀的纳米孔洞结构,增强了与HA涂层的机械结合和涂层的阻抗值,提高了涂层的结合强度和耐腐蚀性能.同时,在类仿生溶液中二氧化钛吸附羟基,通过库仑力和氢键作用大大提高了沉积效率,并因其纳米孔洞结构促进HA的形核,形成更加细小、致密的针状HA晶体结构,提高了涂层的结合强度和耐腐蚀性能.     

仿生合成制备磷灰石涂层的发展与改进

仿生合成是制备无机陶瓷涂层的新途径.首先介绍了仿生合成制备磷灰石涂层的机理及特点,然后结合当前仿生合成制备磷灰石涂层的研究现状,着重论述了仿生合成制备磷灰石涂层今后的发展趋势.     

磁控溅射法制备HAF/YSZ梯度复合涂层及生物性能研究

采用射频磁控溅射技术在Ti6Al4V基体上成功制备了含氟羟基磷灰石梯度复合涂层(HAF/YSZ)。利用X射线光电子能谱(XPS)、电子探针(EDX)、扫描电镜(SEM)等对涂层的成分分布、形貌、界面结合进行表征。通过模拟体液(SBF)实验,分析和评价了HAF/YSZ涂层在模拟人体条件下的生物性能。结果表明,所制备涂层表面粗糙,呈多孔岛状结构,有利于新生骨组织的生长;涂层与基体结合紧密,各层间相互扩散,整体一致性较好;经模拟体液浸泡后,涂层表面有新生物质沉积,表现出较好的生物活性及稳定性;梯度复合涂层较氟含量单一的氟羟基磷灰石涂层具有更好的抗体液溶解能力及稳定性。     

沉积温度对多孔钛表面仿生制备羟基磷灰石的影响

为研究沉积温度对羟基磷灰石涂层生长的影响,制备了不同温度条件下成分恒定的仿生沉积液,并采用纯钛和不同孔径的多孔钛做基体,在其表面仿生沉积羟基磷灰石涂层,再将得到的涂层试样浸泡在标准模拟体液中检测其生物活性.通过X射线衍射仪(XRD)分析涂层物相结构,用金相显微镜、环境扫描电子显微镜(ESEM)表征涂层形貌,利用能谱分析仪(EDS)计算钙磷比.研究表明:基体孔径增大,有利于沉积液进入到孔隙且表面粗糙度相对增大,从而使得HA涂层变得均匀致密;沉积温度由30℃升高至37℃,会加快HA涂层致密均匀的生长,但温度升高到44℃时,HA晶粒变粗大,涂层变得疏松化;模拟体液浸泡后,Ti/HA涂层试样表面有新的HA生成,且Ca/P比接近标准的1.67,表明该Ti/HA涂层试样具有良好的生物活性.适当增大钛基体孔径,提高沉积液温度,可以得到均匀致密的HA生物活性涂层.     

叶绿素自然降解速率研究

通过荧光法测定叶绿素自然降解速率,从而反映细胞死亡后叶绿素在自然降解过程中荧光强度的变化。结果显示:在外界条件相对稳定前提下,叶绿素的自然降解和时间成非线性正相关,且温度越高,降解速度越大;在分析测定藻群生长状态和变化趋势的时候存在死亡藻细胞未降解叶绿素的干扰,需要进行修正或者结合其他参数分析。     

非晶态Cr-C合金镀层性能及晶化过程研究

采用电沉积法制备非晶态Cr-C合金镀层,利用X射线衍射和扫描电子显微镜对镀层结构和形貌进行表征,并对镀层进行硬度、耐磨性、耐腐蚀性及热处理实验。结果表明,非晶态Cr-C合金镀层硬度、耐磨性和耐腐蚀性均明显优于普通晶态镀层;施镀态镀层硬度为997HV0.025,在300～600℃范围内发生晶化反应并析出Cr7C3、Cr23C6化合物,硬度可达1610HV0.025。     

镁合金表面耐磨涂层研究进展

镁及其合金具有优异的物理及机械性能,从而在许多领域得到应用.但其不耐磨性限制了镁合金在汽车和航空工业中的应用.最简单且有效的解决办法是在镁合金表面施加耐磨涂层.综述了几种新的表面耐磨涂层技术,即激光表面改性涂层(激光表面重熔/激光表面合金化/激光表面熔敷)、表面纳米陶瓷涂层和微弧氧化陶瓷基涂层,并分析了它们的研究和应用前景.     

Migration of Oxides in a Composite Coating and Its Effect on Inhibiting Coating Degradation

Based on the fact that the dispersed rare earth oxide particles in an electrolytic co-depositedNi-R_2O_3 layer migrated and accumulated at the substrate/coating interface immediately afteraluminizing,the mechanism of migration of the oxides and its effect on the behaviour of degradationof the coatings oxidized at 1100℃ were studied in this paper.The Ni-R_2O_3 layers were treated invacuum at 900℃ and aluminized at 1100℃ separately.The results indicated that the migration andaccumulation of R_2O_3 particles were favorable to the gathering of R_2O_3 at higher temperatures,andthe small size oxides were easier to migrate and gather.The drawing effect of grain boundary wasused to explain this behaviour.The microstructures of the coatings oxidized at 1100℃ were ob-served.It was found that the coating degradations were related to the amount and distribution of theaccumulated R_2O_3 at the alloy/coating interface.Three typical kinds of the accumulated layerswere identified.The continuous oxide layers acted as diffusion barrier which could inhibit the coat-ing degradation effectively.     

镁合金表面防腐层的研究现状

本文综述了镁合金防腐层的研究现状,介绍了包括金属及其合金涂层、陶瓷涂层、化学转化膜以及有机膜在内的四种典型表面防护层特点和研究应用现状,并展望镁合金表面防腐层的发展前景。     

表面改性后AZ31B镁合金在不同模拟体液中的降解性能研究

采用化学沉积法在AZ31B镁合金表面制备了钙磷陶瓷涂层,通过浸泡试验和电化学试验研究了其在3种不同模拟体液(生理盐水、PBS、Hank′s)中的降解性能。结果表明,沉积处理改变了AZ31B镁合金在模拟体液中的降解性能,明显抑制了其降解速度;浸泡后溶液的pH值变化结果和电化学实验结果均表明,在3种不同模拟体液中,表面处理后AZ31B镁合金显示出不同的降解速度,顺序依次为:生理盐水>PBS溶液>Hank′s溶液。     

仿生有序结构羟基磷灰石研究进展

羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAP)与人体硬组织主要无机组分具有相同的化学组成,因而被认为具备良好的生物相容性、可降解性和生物活性,并已在生物医学领域得到广泛应用。迄今为止,形态丰富的HAP纳米材料及其合成方法已经被报道出来,但是具有仿生有序结构的HAP材料及其制备方法仍然是相关领域最具挑战性的方向。在包括牙釉质、皮质骨和松质骨在内的硬组织中,纳米尺度的HAP通常会按照人体受力分布情况呈可控有序结构排列。因此,通过仿生天然硬组织微结构实现HAP的可控有序组装,有望进一步提升传统HAP基生物材料的力学和生物学性能。近年来,包括氧化铝模板法、有机溶剂/小分子调控法、磷酸氢钙相转化法、高分子/蛋白分子诱导矿化法、冷冻铸造等在内的HAP有序结构制备方法已经被发展出来,并实现了在纳米、微米等尺度上有序结构的制备。最近,作者课题组报道了HAP纳米线的扩大化溶剂热制备方法,并进一步提出了适用于控制HAP纳米线有序排列的表面小分子介导的液相自组装策略,获得了尺寸和方向均可控的宏观尺度HAP纳米线仿生有序结构。相比于传统无序结构HAP基生物材料,具有仿生有序结构的HAP表现出了良好的力学和生物学性能,对新型无机生物材料的设计、制备及其生物医学应用研究具有重要的指导意义。综述了仿生有序结构HAP的研究进展,包括其结构组成、合成方法及调控机制,最后总结了仿生有序结构HAP研究领域当前面临的挑战以及未来的发展前景。     

Ni-W基合金镀层代铬的研究现状及未来研究重点

综述了电镀Ni-W基合金工艺的研究现状及发展过程,论述了Ni-W电沉积过程与反应机理,阐述了Ni-W合金电镀溶液的组成与工艺条件对镀层性能的影响。指出了Ni-W基合金镀层代铬的可行方面及存在的问题和发展方向。     

铸造镁合金Mg-Zn-Y-Zr-Ca在模拟体液中的腐蚀行为

采用光学显微镜和扫描电子显微镜研究了铸态Mg-3Zn-0.6Y-0.5Zr-0.3Ca(质量分数/%)合金的显微组织,采用失重法测试了合金在模拟体液中浸泡不同时间的生物腐蚀性能,并对合金的腐蚀行为进行分析。结果表明,Mg-3Zn-0.6Y-0.5Zr-0.3Ca合金中沿晶界连续分布的Mg3YZn6相对合金的腐蚀具有作为微阴极加速基体腐蚀或抑制腐蚀扩展的双重作用。Mg-3Zn-0.6Y-0.5Zr-0.3Ca合金的腐蚀过程分为3个阶段:晶界附近溶质原子贫化区形成几微米宽的腐蚀凹槽,在富Zr-贫Zr区形成大量腐蚀斑点,腐蚀凹槽和腐蚀斑点相互扩展破坏基体。