纳米金刚石薄膜涂覆Ti6Al4V合金的改性研究

采用微波等离子体化学气相沉积法,在医用钛合金上沉积金刚石薄膜,其晶粒尺寸40 nm左右,表面粗糙度Ra=39 nm.在SiC球为摩擦副的干摩擦实验中,2N载荷下运转10000转,摩擦系数在0.25左右,并且没有出现任何薄膜破裂或剥落.血液相容性评价显示,动态凝血时间和溶血率比钛合金基体均有较大的提高,接近热解碳膜(LTIC).     

形核工艺对金刚石膜形貌和电阻率的影响

金刚石薄膜电阻率的高低是薄膜绝缘性能优劣的直观反映,也是影响辐射剂量计器件性能的重要因素.针对目前形核工艺与电阻率的关系还不十分清楚的问题.本文研究了微波等离子体形核阶段工艺参数如基片位置、微波功率、甲烷浓度的变化对金刚石薄膜的表面形貌和电阻率的影响.结果表明微波等离子体形核工艺参数对金刚石薄膜的电阻率和表面形貌有显著影响.获得的最佳成核工艺条件:基体温度960℃、甲烷浓度0.72%、压力5.3 kPa、微波功率1300 W.在此工艺条件下制得的金刚石薄膜的电阻率值达到1011 Ω·cm数量级.     

乙酸处理对玻璃离子水门汀性能的影响

玻璃离子水门汀(Glass ionomer cement,GIC)具备各种优良性能,广泛应用于口腔临床.但现有充填用GIC机械性能不足,限制了其临床应用.采用乙酸处理玻璃粉,提高其机械性能,扩大临床应用.在不同条件下用乙酸处理熔融法自制玻璃粉,用X射线衍射(XRD)表征并做粒径分析.用酸处理玻璃粉与市售液剂制备的GIC的抗压强度为标准,筛选优化处理条件.测试优化条件下GIC的抗压强度、维氏硬度和净固化时间,用扫描电子显微镜(SEM)观察GIC的表面形貌.所得数据用方差分析和t检验分析.自制未处理、处理、市售三种玻璃粉90％粒径分别分布在17μm、14μm、29μm以下.优化条件为1％乙酸处理2h,室温下储存1d的GIC抗压强度达114.79MPa,比未处理组和市售组分别提高了17.61％和21.92％ (P ＜0.05),7d达到126.91 MPa,比未处理组提高了9.71％(P＜0.05);维氏硬度1d,7d分别为32.2 MPa和47.4 MPa;净固化时间为4′39”.SEM显示酸处理的GIC表面孔洞裂纹分布较少.提示乙酸处理能有效提高GIC的机械性能,且优化条件下的抗压强度、维氏硬度和净固化时间满足临床要求.     

镍包覆铁复合粉末的化学镀制备工艺研究

研究了用联胺做还原剂,通过化学镀制取镍包覆的铁基复合粉末.试验选取了5个主要参数,并以此设计了L25(55)型正交试验.通过试验,优化的工艺参数为:pH值12,硫酸镍初始质量浓度25g/L,联胺初始添加量:80ml/L,镀覆温度75℃,铁粉添加量:15g/L.采用SEM、XRD对选用上述参数制取的镍包铁粉进行了分析测试.结果表明,复合粉末表面较原始粉末粗糙,颗粒明显长大,包覆层未引入杂质元素,包覆效果较好.     

等离子体表面改性的双相磷酸钙陶瓷在SBF中类骨磷灰石形成的研究

由于材料表面类骨磷灰石的形成是材料是否具有生物活性的关键因素。因此,本文研究了等离子体活化改性的双相钙磷陶瓷(HA／TCP)在模拟体液(SBF)中形成类骨磷灰石的表面形貌、组成和结构,并探讨活化和沉积的机理。结果发现等离子体处理的HA／TCP更容易形成类骨磷灰石。其机理是等离子体中的高能、高活性的粒子轰击HA／TCP,使其表面刻蚀和粗化,也使HA／TCP晶体产生畸变活化,从而增加了钙磷陶瓷的溶解性,易使局部钙、磷离子浓度达到过饱和,有利于类骨磷灰石的成核和生长。表明等离子体表面改性提高了材料的活性。有利于促进骨的形成和生长。     

聚碳酸酯镜片表面沉积类金刚石耐磨涂层

采用射频辉光放电等离子体化学气相沉积(RF-PCVD)法在聚碳酸酯(PC)表面沉积类金刚石(DLC)薄膜.研究了功率、气体浓度和沉积时间等条件对薄膜性能的影响,优化了工艺条件;用X射线光电子能谱测定了薄膜的组成;评价了薄膜的耐磨性能和附着性能.结果表明PC镜片表面沉积附着性好的DLC薄膜能提高材料表面的耐磨性能.     

纳米铁粉对四氯化碳的脱氯行为

采用纳米Fe粉对四氯化碳(CCl4)进行脱氯处理.选用L25(56)正交试验方案,以纳米Fe粉对CCl4的脱氯率为指标,考察降解介质的初始pH值、纳米Fe粉的质量、反应温度、摇床转速和脱氯时间5个影响因素.结果表明:pH值的影响显著.纳米Fe粉对CCl4脱氯的最佳工艺条件为:介质的初始pH=2.0,纳米Fe粉为2.0 g,体系温度为50℃,摇床转速为200 r/min,降解18 h.在最佳工艺条件下获得了99.5%的脱氯率.     

掺锶碳酸化羟基磷灰石多孔陶瓷溶解性能及溶解动力学的研究

通过生理盐水浸泡实验研究了掺锶碳酸化羟基磷灰石多孔陶瓷(Sr-CHA)的溶解性能.结果表明:碳酸根含量对多孔陶瓷溶解性能影响显著,通CO_2气体引入碳酸根的制品溶解性能最好;Sr-CHA多孔陶瓷的溶解性能随掺锶量的增加而提高;通过对实验数据进行拟合,Sr-CHA多孔陶瓷在生理盐水中的溶解符合Avrami型溶解动力学模型方程.     

低温等离子体改性口腔陶瓷材料的工艺研究

对目前难于用常规方法改性的口腔陶瓷材料采用低温等离子体技术进行表面改性,引入生物活性物质,使用光电子能谱测试分析和蛋白吸附等多种检测方法评价了材料改性后的效果,筛选出最佳处理工艺参数.研究表明,3种材料含氮量均有所增加.生物活性增强.     

不同pH值的浸泡液对水门汀溶解性的影响

选用人工唾液、去离子水和乳酸3种不同pH值的浸泡液模拟人体口腔环境,将玻璃离子水门汀、聚羧酸锌水门汀和磷酸锌水门汀分别浸泡7 d.采取Paffenbarger重量法测定水门汀浸泡前后质量的改变,计算材料的溶解率.结果表明:玻璃离子水门汀在人工唾液、去离子水和乳酸溶液中的溶解率分别为:0.11%、0.14%、1.68%;聚羧酸锌水门汀为:0.48%、0.59%、2.80%;磷酸锌水门汀为:0.67%、1.01%、3.02%;3种水门汀溶解性大小为:玻璃离子水门汀＜聚羧酸锌水门汀＜磷酸锌水门汀.各浸泡液中,3种水门汀之间的溶解率有显著差异(P＜0.05);玻璃离子水门汀在去离子水和人工唾液中的溶解率无显著差异(P＞0.05),并保持较低的溶解率,其他2种水门汀在3种浸泡液中的溶解率都有显著差异(P＜0.05);3种水门汀在乳酸溶液中的溶解率都明显高于其他2种浸泡液中的溶解率(P＜0.05),而且磷酸锌水门汀的溶解率明显高于其他2种水门汀.3种水门汀在不同pH值下溶解性变化规律一致,浸泡液pH值对水门汀的溶解性具有明显的影响.