付涛
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孙嘉懋
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李少峰
,
杨水云
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王丽君
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宁攀
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.04.031
目的 尝试改进生物医用钛的常用碱热处理表面改性方法,使钛不仅具有生物活性,而且具有抗菌性能.方法将纯钛片磨光和清洗,在60℃2.5 mol/L NaOH溶液中进行碱液处理后,分别在0.2、1、5、20 mmol/L硝酸银溶液中浸渍,然后把未浸渍和浸渍的试样在600℃热处理1 h,采用X射线衍射、扫描电镜和X射线光电子能谱分析膜层的成分和结构,评价试样的抗菌性能和生物活性.结果在浓度≥1 mmol/L硝酸银溶液中浸渍制备的试样,检测到单质银的X射线衍射峰.扫描电镜观察表明,随着硝酸银浓度的升高,银颗粒从约100 nm增加到1.5μm以上;钛酸钠凝胶层和银颗粒具有较好的附着性.X射线光电子能谱分析检测到金属银和少量银化合物.抗菌实验和模拟体液实验表明,随着硝酸银浓度的升高,试样的抗菌活性升高,但生物活性下降.结论碱液-硝酸银溶液浸渍-热处理方法改善了钛的生物活性和抗菌性能,这为钛基硬组织植入体的表面改性提供了一种简便方法.
关键词:
钛
,
碱液处理
,
银
,
抗菌
,
生物活性
慕伟意
,
孙嘉懋
,
付涛
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.027
目的：改善镍钛合金的耐蚀性和添加锶离子用于治疗骨质疏松症。方法采用氢氧化钠和硝酸锶混合溶液对镍钛合金进行水热处理，处理温度180℃，处理时间分别为1、3和6 h。采用扫描电镜、X射线能谱、X射线衍射和X射线光电子能谱对试样进行显微结构和化学成分分析，采用接触角测量仪评价试样的亲水性，在无钙Hank’s平衡盐液中进行动电位极化实验评价试样的耐蚀性，采用粘结拉伸法测量钛酸锶薄膜与镍钛合金基体之间的结合强度。结果镍钛合金经过水热处理后表面形成了由钛酸锶颗粒组成的薄膜，颗粒尺寸约240~490 nm，薄膜中含有少量镍元素。抛光镍钛试样的水接触角约70°，水热处理试样的接触角大幅上升，达到120°左右。在钝化区内，水热处理3 h试样的阳极电流密度比抛光试样降低了大约一个数量级，因此水热处理试样具有更好的耐蚀性。水热处理3 h制备的钛酸锶薄膜与镍钛基体之间的表观结合强度值为14.1 MPa。结论水热处理不仅改善了镍钛合金的耐蚀性，也在合金表面添加了锶离子，可用于治疗骨质疏松症。
关键词:
镍钛合金
,
水热
,
钛酸锶
,
骨质疏松
,
亲水性
,
腐蚀
,
结合强度
慕伟意
,
孙嘉懋
,
付涛
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.16.001
采用尿素溶液对生物医用镍钛合金进行水热法表面改性,随后进行热处理.SEM、XRD和XPS分析表明,105℃、120℃水热处理24 h和150℃处理8h后形成了钛酸铵的纳米片薄膜,150℃水热处理16h、24 h后形成了由纳米颗粒和颗粒状沉积物组成的锐钛矿二氧化钛薄膜;随后的热处理使铵盐分解和二氧化钛结晶.在0.9％NaCl溶液中的动电位极化实验表明,水热处理试样的耐蚀性比抛光试样更好.刚制备的试样亲水性很好,但在空气中放置时,水的接触角升高,而3h紫外光照处理后接触角可降低到10°以下.拉伸实验表明,在150℃水热处理16 h、24 h和热处理制备的镍钛基体上的二氧化钛薄膜具有较好的附着性.
关键词:
镍钛合金
,
水热
,
二氧化钛
,
耐蚀性
,
亲水性
,
附着性
