医用NiTi合金表面双层生物活性薄膜的制备及表征

采用溶胶-凝胶法在NiTi合金基体上制备出TiO2-SiO2-HAP梯度生物活性薄膜,通过仿生合成进一步制备了TiO2-SiO2-HAP/HAP双层生物活性薄膜。SEM、XRD和FTIR对复合薄膜的测试结果表明,外层的HAP薄膜呈多孔网状;电化学腐蚀测试表明,与TiO2-SiO2-HAP梯度生物活性薄膜相比,TiO2-SiO2-HAP/HAP双层生物活性薄膜的抗腐蚀性进一步增强。     

医用NiTi合金低温等离子体表面改性

医用NiTi合金是一种应用较广的生物材料．但在使用时由于表面钝化膜的不均匀性或局部腐蚀可引起其中的镍元素向周围组织扩散渗透而造成生物体毒副反应发生．本文在微波电子回旋共振低温等离子体条件下，用二乙二醇二甲醚为试剂对医用NiTi合金表面改性．经ATR-FTIR和SEM分析和表征，发现沉积的涂层为类PEG结构，具有明显的抵抗腐蚀作用；血浆蛋白吸附试验显示：与改性前相比，等离子体改性后的NiTi合金能够有效抵抗蛋白质吸附。     

医用NiTi合金低温等离子体表面改性

医用NiTi合金是一种应用较广的生物材料.但在使用时由于表面钝化膜的不均匀性或局部腐蚀可引起其中的镍元素向周围组织扩散渗透而造成生物体毒副反应发生.本文在微波电子回旋共振低温等离子体条件下,用二乙二醇二甲醚为试剂对医用NiTi合金表面改性.经ATR-FTIR和SEM分析和表征,发现沉积的涂层为类PEG结构,具有明显的抵抗腐蚀作用;血浆蛋白吸附试验显示:与改性前相比,等离子体改性后的NiTi合金能够有效抵抗蛋白质吸附.     

溶胶凝胶生物活性玻璃涂层的制备及生物活性的研究

采用溶胶凝胶工艺制备了一种介孔生物活性玻璃涂层。玻璃的组成范围为(mol％)：CaO16～21，P2O5 4，SiO2 75-80。样品采用体外实验(invitro)方法，在模拟体液(SBF)内浸泡不同时间。通过测定样品在SBF中浸泡不同时间时溶液pH值的变化，并采用XRD、SEM等测试技术，研究了样品的生物活性和显微结构。结果表明：玻璃涂层的介孔尺寸为10～20nm，并保持开孔状态。玻璃涂层在SBF中24h内已开始形成HCA层，7天后已形成多晶态HCA层，显示了玻璃涂层具有较高的生物活性，在药物胶囊缓释系统中具有广阔的应用前景。     

MgO薄膜的制备和二次电子发射性能的表征

以无机盐为原料,用溶胶-凝胶技术在S i(111)衬底上制备(100)取向M gO薄膜。镁硝酸盐的冰醋酸溶液加热回流转化形成的M g(CH3COO)2,与乙酰丙酮(A cA c)分子形成环状螯合物M g(CH3COO)2-x(A cA c)x可抑制M g2 离子的过度水解,经水解形成的M g(OH)2-x(A cA c)x羟基聚合形成镁的羟基簇状结构溶胶。丙三醇(GL)防止羟基镁过度聚合,聚乙烯醇(PVA)分子中强极性基团-OH和金属离子螯合或化学吸附,使镁的羟基簇状结构溶胶具有线状或网状结构,易于成膜。有机添加剂也会使M gO薄膜在热处理过程的热应力因薄膜塑性增强而降低。文中对形成的M gO薄膜的微结构、形貌等进行了分析,通过M gO薄膜二次电子发射系数γ值的测定,反馈M gO薄膜的性能,为提高PDP(p lasm a d isp lay panels)性能提供依据。     

不同微观形貌的ZnO薄膜的制备及其表征

通过溶胶凝胶法在透明玻璃上制备了ZnO薄膜,分别采用XRD、SEM和AFM等分析方法对所制样品进行表征,分析了样品的结构特性。研究了络合剂及添加剂等因素对ZnO薄膜微观形貌的影响,并且考察了不同计量比下ZnO颗粒的富集程度、纳米线的对称程度差别,得到了致密粒子(0.7μm)和纳米线(0.5μm)的两种微观结构ZnO薄膜。研究表明,纳米线呈倒伏状分布在基体表面,并分析了对称分布的纳米线结构产生的机理。     

Ag掺杂纳米TiO2薄膜制备及其结构表征的研究

以钛酸四丁酯、无水乙醇、硝酸银为原料,硝酸作为催化抑制剂,采用溶胶-凝胶法获得前躯体,将前躯体煅烧制备了Ag掺杂纳米TiO2粉体和薄膜.采用DTA-TG对前躯体的热分解行为进行研究,利用XRD对制备的粉体TiO2产物的晶型、粒度和粒径分布分析,并利用SEM对薄膜的表面形貌和颗粒粒度进行表征观察.试验结果表明,纳米TiO2产物的晶型为锐钛矿型,其中在350℃煅烧的粉体和薄膜中,晶粒平均粒径为十几纳米左右,粒径分布较窄,且薄膜表面厚度分布均匀.     

钛合金表面TiO2薄膜制备及生物活性研究

使用TiCl3盐酸溶液作为前驱液,通过简单易操作的水热法在Ti-6Al-4V合金基体表面原位生长TiO2纳米棒阵列薄膜。使用扫描电子显微镜（SEM）、场发射电子显微镜（FESEM）和X射线衍射仪（XRD）等手段研究不同水热反应条件对其表面形貌和结构的影响。结果表明:纳米棒阵列薄膜为混晶结构,具有沿[001]轴择优生长和金红石（101）高能晶面曝露的特点,并且能够适用于3D打印的多孔钛合金种植体,说明了该薄膜具有一定的普适性。该基体表面的TiO2在3d就能诱导羟基磷灰石的生长,说明其具有优异的生物活性,显示了其在骨科、牙科等植入体表面改性领域的应用前景。     

Effect of Nitrogen Ion Implantation on the Structure and Corrosion Resistance of Equiatomic NiTi Shape Memory Alloy

To protect the surface of NiTi from corrosion, an ion implantation method was proposed. In the present work, a surface oxidized sample was implanted with nitrogen at energy of 100 keV. The corrosion resistarwe property was examined by the anodic polarization method in a simulated body fluid （SBF） at a temperature of 37 ℃ and contrasted to non-implanted NiTi samples. The composition and structure of the implanted layers were investigated by XPS. The experimental results from the electrochemical measurements provide an evidence that the nitrogen ion-implantation increases the corrosion resistance of NiTi shape memory alloy.     

Microstructure and superelasticity of porous NiTi alloy

The microstructure, porosity, phase composition and superelasticity (SE) in porous NiTi alloys produced by elemental powder sintering are examined by SEM, image analysis and XRD. It is found that it is feasible to produce porous NiTi alloy by elemental powder sintering, and the porosity of sintered porous NiTi alloy is in the range of 36.0 %-41.5 %. The pores are interconnected and the microstructure is sponge-like. Meanwhile, porous NiTi alloy has good SE. XRD patterns show that there is no pure Ni in alloy sintered at 1223 K-9 h. Compared with the biomedical criteria for choice of implanting materials, porous NiTi alloy is satisfying to a great degree.     

铜合金表面Ti/TiN多层膜的制备、结构及其性能

为了研究多层膜的腐蚀性能,促进多层膜在生产中的应用,采用电弧离子镀技术,通过调整环境N₂和Ar气的时间比例在铜衬底上成功制备了不同调制周期的Ti/TiN多层膜.利用x 射线衍射谱和交流阻抗谱研究了该多层膜的结构和腐蚀性能.表面形貌显示,沉积的Ti/TiN多层膜具有明显的周期性,环境中N2和Ar气的时间比例决定了多层膜的调制周期,N₂气时间越长,多层膜中TiN相层越厚.腐蚀性能测定表明,多层膜的调制周期影响其耐蚀性,当调制周期为550nm时,沉积膜的耐腐蚀性最好.     

钙化液对NiTi形状记忆合金表面HAP涂层形貌的影响

为改善NiTi形状记忆合金的使用安全性,利用外加电场处理技术在其表面涂覆羟基磷灰石涂层。试验研究钙化液的浓度、浸泡时间对涂层形貌的影响及涂层生成过程中溶液pH值的变化情况。结果表明：获得最佳形貌涂层的钙化液浓度为Ca^2＋3．10mmol／L、K＋ 4．64mmol／L、Na＋126．8mmol／L、Cl-144．5mmol／L、HPO4^-1 1．86mmol／L,作用时间为7d;涂层生产过程中,溶液的pH值显著降低后缓慢变化至某一稳定值。     

玻璃基底上NiTi薄膜制备及特性

研究了真空蒸镀制备的玻璃基底上的ＮｉＴｉ薄膜的特性，并进行了成分分析、Ｘ射线衍射分析、电阻经时变化及电阻－温度特性测定。结果表明：真空蒸镀所得的ＮｉＴｉ膜中Ｔｉ的物质的量分数比蒸发源镀材降低约０．０７；基底温度低于３５０℃时，ＮｉＴｉ膜的电阻－温度曲线呈线性变化；采用镀后热处理，可使ＮｉＴｉ膜晶化，且出现Ｒ相变。同时，ＮｉＴｉ膜相变温度、相变量，电阻经时变化特性与基底温度及热处理工艺有关。     

Corrosion resistance of cerium conversion film electrodeposited on Mg-Gd-Y-Zr magnesium alloy

The cerium conversion film was applied to improving the corrosion resistance of Mg-Gd-Y-Zr magnesium alloy. The film was electrodeposited on the surface of the Mg-RE alloy in cerium nitrate solution. The compositions and morphologies were analyzed by X-ray diffraction(XRD), scanning election microscopy (SEM). The corrosion behaviors of the film were investigated electrochemical impedance spectroscopy (EIS), potentiodynamic polarization tests and immersion tests. The results show that the optimum parameters for electrochemical deposition are as follows: pH 10.0, time 30 min, 50 mmol/L Na₂CO₃ and temperature 25 °C by the designed experiments according to the orthogonal table L(9, 3⁴). The corrosion protection efficiency is dependent on the deposition parameters. The cerium conversion film shows better corrosion protection behavior than chromate conversion film on Mg-Gd-Y-Zr magnesium alloy. Foundation item: Project (5133001E) supported by the Major State Basic Research and Development Program of China     

镍钛合金表面含壳聚糖的钙磷复合涂层的仿生合成

将高浓度模拟体液5×SBF与壳聚糖溶液相互结合,在预处理后的镍钛合金基体上快速形成了含壳聚糖的钙磷复合涂层。电化学测试表明,钙磷涂层复合壳聚糖以后,阳极极化曲线中的钝化区变宽,击穿电位明显升高,涂层的抗腐蚀性增强。复合涂层在单倍模拟体液SBF中浸泡4d后,SEM、EDS对涂层的测试结果表明,复合涂层具有良好的生物活性。     

镍钛合金表面含壳聚糖的钙磷复合涂层的仿生合成

将高浓度模拟体液5×SBF与壳聚糖溶液相互结合,在预处理后的镍钛合金基体上快速形成了含壳聚糖的钙磷复合涂层。电化学测试表明,钙磷涂层复合壳聚糖以后,阳极极化曲线中的钝化区变宽,击穿电位明显升高,涂层的抗腐蚀性增强。复合涂层在单倍模拟体液SBF中浸泡4d后,SEM、EDS对涂层的测试结果表明,复合涂层具有良好的生物活性。     

钛合金表面TiAlN膜层的制备

为了研究不同偏压对TiAlN薄膜性能的影响以及薄膜体系膜基硬度比随载荷的变化关系,采用多弧离子镀的方法在Ti6Al4V合金表面制备TiAlN薄膜,利用扫描电子显微镜、x 射线衍射仪、全自动显微硬度计等设备对膜层的微观组织结构和力学性能进行了测试.结果表明,TiAlN膜层由Ti2AlN(hcp)相组成.在恒定载荷条件下,体系的膜基硬度比随载荷的增加而减小.当载荷小于300g时,偏压对膜基硬度比与载荷关系曲线呈不规则影响.载荷超过300g以后,几乎没有影响.