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.     

医用镍钛合金表面多层薄膜的制备及摩擦磨损和耐腐蚀性能

采用阳极氧化技术和射频磁控溅射技术在NiTi合金表面分别制备了TiO2薄膜以及Ti/TiN/TiO2多层薄膜。借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损试验仪及电化学工作站等仪器对薄膜的形貌、结构、摩擦磨损性能及耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,NiTi合金经表面处理后,其摩擦磨损性能和耐腐蚀性能均得以不同程度的改善,其中阳极氧化和磁控溅射复合处理的NiTi合金的耐磨性和耐蚀性具有最佳的配合。     

铝基复合材料镶嵌件表面涂覆工艺研究

对比研究了铝基复合材料镶嵌件表面涂覆金属Ｚｎ、Ｎｉ或其合金对浇铸镶嵌界面状况的影响；确定了铝基复合材料镶嵌件最佳的表面涂覆工艺，解决了铝基复合材料镶嵌应用工艺中的关键问题，具有推广应用价值。     

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。     

激光表面涂覆成形技术的发展与应用

本文综诉了激光涂覆成形技术在国内外的发展,并就涂覆层的性能及容易产生的问题展开叙述,同时介绍了激光涂覆的材料及其种类,最后对激光涂覆成形技术的工业应用及发展做了展望。     

掌握气体包装容器的涂覆技术

包装除具有型体结构、表面图案、商业标志、色彩鲜艳、醒目和宣传性外,另一种包装恰恰相反,这就是气体包装容器。虽然没有上述要求,但包装容器外表面漆色,必须按国家标准规定的对不同气体有不同的漆色要求,如氧的包装容器为天蓝色、氮为黑色、氩为灰色、二氧化碳为灰白色等等,此外包装容器还必须符合国家压力容器质量标准,除此更注重于内在表面的质量要求,这也就是气体包装容器的最大特点。     

钛合金表面改性技术

该技术利用低真空中稀薄气体辉光放电产生的离子轰击钛合金表面，使工件加热到所需温度，对钛合金进行时效。同时表面渗入合金元素后，在整体时效强化的同时，可获得表面耐磨层，从而延长钛合金工件寿命。渗层厚度：50—200μm；渗层硬度：400～800HV。     

表面涂覆提升氧化铝材料的冲压机械强度

为了有效提升氧化铝材料的冲压机械强度,通过表面涂覆的方式对该材料的孔道结构进行改性。利用DL-3型强度测试仪测试发现,表面涂覆氯化铝的氧化铝样品在100～1100℃的温度范围内焙烧后,冲压机械强度从35 MPa提升至51 MPa,表面涂覆铝基络合的氧化铝样品在相同条件下,冲压机械强度从21 MPa提升至46 MPa,相比较而言,无表面涂覆的氧化铝样品在相同条件下,冲压机械强度从17 MPa提升至39 MPa。结合扫描电镜和X射线衍射等表征发现：氯化铝和铝基络合物的表面涂覆对氧化铝材料晶体类型影响较小,但是能够有效填充氧化铝材料的基体孔道,增加载体的密实程度,进而有效提升氧化铝材料的冲压机械强度。另外,相对于表面涂覆铝基络合物的氧化铝样品,表面涂覆氯化铝的氧化铝材料经过高温焙烧后比表面积更大、孔径更小、孔径分布也更为集中。更为重要的是：表面涂覆氯化铝的氧化铝样品,经过高温焙烧后表面会形成利于稳定活性金属的粗糙形貌。     

医用钛合金表面改性研究进展

钛合金作为人体硬组织替代物和修复物的首选材料在临床上得到广泛的应用.分析了目前医用钛合金存在的主要问题:生物活性、耐磨性和耐腐蚀性有待进一步提高,指出表面改性是改善上述问题的有效途径;综述了人体植入钛合金表面改性的研究进展,并展望了钛合金表面改性的发展趋势.     

NiTi合金生物医用材料表面镀类金刚石薄膜的性能研究

用脉冲电弧离子镀技术在NiTi合金生物材料表面沉积了类金刚石(DLC)薄膜.研究分析结果表明制备的DLC薄膜是四面体非晶碳薄膜;随着DLC薄膜厚度的增加,薄膜的表面粗糙度增加,薄膜中sp3的含量减少;随着sp3含量的增加,薄膜的纳米硬度升高;划痕实验表明临界载荷大于0.9 N.研究得出与NiTi合金相比,DLC薄膜能够有效地降低摩擦系数和磨损.DLC薄膜的摩擦系数主要与薄膜的硬度及薄膜中sp3的含量有关,DLC薄膜的磨损主要是轻微的磨粒磨损及疲劳磨损.     

三元Ni-Ti基形状记忆合金的研究现状

针对二元NiTi形状记忆合金在应用中所显示出的局限性,三元NiTi基形状记忆合金通过第三组元的加入,改善了二元NiTi形状记忆合金的某些性能,弥补了其在应用中的不足,降低了成本,进一步扩大了NiTi基形状记忆合金的应用范围,从而一直受到研究者的广泛关注.综述了三元NiTi基形状记忆合金的研究现状,总结了存在的不足:首先,对于合金体系还需要大量的量化研究,确定出不同应用条件下合金的有效成分范围是其实用化的基础;其次,合金制备过程熔炼介质对合金产生的影响等重视不够;同时,应用性能研究还有待加强,性能的长效性与稳定性是关键,这方面的研究还缺乏充分而有效的数据.     

多孔NiTi形状记忆合金的制备及性能

采用球磨后的NiTi合金粉末为原料,添加尿素作为造孔剂,利用粉末烧结法制备多孔NiTi形状记忆合金.研究烧结温度、保温时间和预成型压力等条件对制备的多孔NiTi合金组织结构和力学性能的影响.结果表明:相对于传统的Ni粉和Ti粉近等原子比混合烧结方法,此方法制备的多孔NiTi合金的相组成更加纯净.且随烧结温度升高,多孔N...     

镍钛合金在变温与等温过程的低频内耗

在100K～400K温度范围内测量了近等原子比的镍钛合金的等温与变温过程的内耗与模量。变温测量时,在200K,308K,320K分别观察到形状、高度不同的内耗峰。在M_o以下几个温度等温测量时,得到了随时间而减少的内耗变化。对于变温与等温内耗进行了讨论。     

NiTi形状记忆合金丝焊接性研究

采用Ｐ１０５－９Ａ精密时间控制交流点焊机进行了ＮｉＴｉ形状记忆合金细丝的十字搭接焊。通过焊接接头的力学性能测试和热影响区宽度与内部组织的结果表明，采用电阻点焊方法，焊接部分的抗拉强度可达母材抗拉强度的９０％以上，接头内部没有或只有少量的铸态组织，热影响区宽度为０．２８ｎｍ文中还对焊接接头进行了变形恢复试验，接头的形状恢复率可达９８％以上。     

约束加热温度对近等原子比NiTi合金相变行为的影响

本文用电阻法、X 射线衍射和透射电镜技术研究了约束加热温度对近等原子比 NiTi 合金相变行为的影响。结果表明,合金的相变行为随约束加热温度的不同而有显著差异。未经约束加热的试样中仅发生马氏体相变,经100℃和450℃约束加热后,在发生马氏体相变前分别发生无公度相变和 R 相变,而经550℃约束加热后,则仅发生马氏体相变。文中分析了上述相变行为的内在原因,并指出与不同约束加热温度下所发生的内应力场有关。     

用 NiTi 形状记忆合金制造散热器感温感压活门

采用NiTi形状记忆合金作为散热器的驱动感温活门,利用该合金的热弹性马氏体相变原理,在不改变散热器感温感压活门功能、工作原理的前提下,实现散热功能,提高了空气滑油散热器的寿命及可靠性。     

Superelasticity of NiTi Shape Memory Alloy Thin Films

The superelastic properties of NiTi thin films prepared with sputtering were studied. To characterize their superelasticity, tensile and bulging and indentation tests were performed. The measured mechanisms using these three methods were compared, and the factors that influence superelasticity were described.     

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．