阳极氧化处理对钛表面粗糙度和亲水性的影响

本文通过阳极氧化处理技术在钛表面制备出具有不同粗糙度和亲水性的纳米表面。采用扫描电镜观察表面特征,原子力显微镜检测表面粗糙度,接触角仪测量亲水性。实验结果表明,表面形貌随着氧化电压和时间的改变有较大变化。在优化的电解液和氧化条件下,可以在钛表面制备规则排列的纳米管阵列。粗糙度随着氧化时间的延长而增大,在几十到几百纳米之间变化,而氧化电压对粗糙度的影响不大。表面亲水性随着氧化时间的延长先增加,再降低。钛表面结构形貌、粗糙度与亲水性的变化可用阳极氧化过程中表面发生的反应进行解释。     

羟基磷灰石涂层与钛基体之间过渡层的研究

采用烧结法在羟基磷灰石涂层与钛基体之间制备了生物玻璃过渡层。该涂层厚度可达100～200μm,具有一定的孔径和孔隙率,与基体的结合强度可达到10Mpa,起到很好的过渡、粘结效果。对几个影响因素进行了研究。通过与现代几种过渡涂层制备方法的比较,可知该方法具有很好的应用前景。     

钛表面微弧氧化结构和成分对其润湿性的影响

通过改变微弧氧化过程中的电压及电流在钛表面分别制备了羟基磷灰石(HA)和TiO_2涂层,为分析表面不同结构和成分对材料润湿性的影响,利用超声清洗制备了具有多孔结构的HA。结果表明:对于不同形貌的HA涂层,花瓣状结构HA的润湿性优于多孔结构,且HA的花瓣越大、致密性越高,其润湿性越好;而与多孔结构的TiO_2相比,HA涂层的接触角更小,润湿性更好。     

羟基磷灰石/壳聚糖复合层的制备及其结合力、润湿性研究

通过微弧氧化处理,在Ti植入体表面制备了兼具花瓣和多孔形貌的羟基磷灰石(HA)涂层,而后通过浸渍-提拉法又在HA表面成功装载了不同浓度的壳聚糖(CS)。对所得复合层进行SEM、EDS、XRD检测,探究负载CS前后复合层的的形貌、组成及物相变化;通过FT-IR分析复合层所含官能团及HA/CS界面的相互作用;并对不同HA/CS样品进行接触角测试,探究不同CS浓度对样品表面润湿性的影响;通过划痕法测试CS与HA的界面结合强度。结果表明,随着CS浓度增大,可逐渐遮盖HA层的花瓣、多孔形貌特征,使得钛表面形成光滑、连续的CS膜层;HA和CS之间有一定的键合作用,界面结合力可达8.3N;CS的负载可有效降低HA层的表面润湿性,且随着CS浓度增大,表面润湿性不断降低。     

铝基体上碳纳米管原位均匀合成及其复合材料的性能

采用负载于铝粉上的镍催化剂,成功地在650℃通过化学气相沉积法在钳基体中原位合成碳纳米管。结构农征表明,所合成的碳纳米管具有较高的石墨化程度和平直的石墨壳层。通过该方法实现铝粉中碳纳米管的弥散分布,其分散效果优于传统机械混合方法。利用所合成的碳纳米管／铝原位复合粉末,采用粉末冶金工艺制备碳纳米管／铝基复合材料。性能测试表明,制备的复合材料的力学性能和尺寸稳定性得到显著提高,其原因在于铝基体中碳纳米管的均匀分散和碳纳米管－铝基体之间良好的界面结合。     

羟基磷灰石超细粉体的制备

羟基磷灰石超细粉具有重要的医学价值。笔者总结了目前国内外羟基磷灰石超细粉的各种不同制备方法及其最新进展，指出了各种方法的优点与不足，并对某些方法的具体实施过程进行了简单描述。     

镁合金表面飞秒激光制备促骨细胞生长显微结构

采用飞秒激光在AZ31B镁合金表面制备了利于成骨细胞生长的显微图案化结构。研究表明,飞秒激光处理后,镁合金表面形成了由条纹、孔洞、微米颗粒以及覆盖整个表面的纳米颗粒组成的多级粗糙结构,且其亲水性发生显著改变,当激光通量为0.64 J/cm2时,样品表面润湿角降低至15°,且表面生成较多的MgAl2O4及Al2O3等耐腐蚀相,在一定程度上提高了样品的表面腐蚀电位。体外成骨细胞培养表明,在以通量为0.64 J/cm2的飞秒激光处理样品表面,MC3T3-E1细胞具有最快的生长速度,表明飞秒激光处理获得的显微图案有利于成骨细胞的攀附、增殖。     

溶胶凝胶法制备钛基体羟基磷灰石涂层

结合烧结法和溶胶凝胶法成功地在钛基体上制备出含有过渡玻璃层的羟基磷灰石涂层材料.经XRD测定该涂层具有较高的纯度、结晶度、孔径和孔隙率,可以诱导骨生长.通过SEM可以看到过渡层厚度为100～200μm,羟基磷灰石层为100μm左右,过渡层将钛基体和羟基磷灰石层紧密粘结在一起,显著增强了结合力.虽然EDXA分析结果表明,涂层中的Ca/P原子比高于标准比例,但这种方法仍具有极佳的应用前景.