徐玲利
,
史兴岭
,
张劲松
材料保护
采用NaOH溶液对钛材表面含Ca,P微弧氧化膜进行水热处理能提高其医学性能,过去从水热处理工艺方面的探讨不多.在纯钛表面制备了含Ca,P的微弧氧化膜,并采用不同pH值的NaOH溶液进行水热处理制得了羟基磷灰石(HA)/TiO2复合微弧氧化陶瓷层.分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)观察、能谱(EDS)分析、显微硬度及接触角测量等方法对水热处理前后陶瓷膜的化学成分、微观形貌、润湿性和显微硬度进行了研究.结果表明:含Ca,P氧化膜经NaOH溶液于210℃水热处理,其表面可以形成结晶度较高的棒状HA;随着溶液pH值升高,HA晶粒数量不断增加,晶粒长度逐渐减小,HA层逐渐细化和均匀;溶液pH值高于12.0时,氧化膜发生破坏并导致HA剥落;溶液pH值和温度分别为10.5和210℃时水热处理效果最好.
关键词:
微弧氧化
,
钛材
,
水热处理
,
NaOH溶液
,
pH值
,
羟基磷灰石
,
复合膜
,
医学性能
汪焰恩
,
魏庆华
,
杨明明
,
魏生民
材料研究学报
基于羟基磷灰石陶瓷微球人工骨支架的制备工艺,用分子动力学(MD)方法研究了羟基磷灰石(HA)的三个晶面(001)、(100)、(110)分别与生物胶黏剂α-氰基丙烯酸正丁酯(NBCA)相互作用后混合体系的结合能,并计算分析了(110)晶面的力学性能和径向分布函数.结果表明,三晶面所对应结合能关系为HA(110)＞ HA(100)＞ HA(001);HA(110)晶面与NBCA之间粘结强度高于HA(100)和HA(001)晶面;对聚合度为40的NBCA聚合物与HA相互作用的MD计算表明,HA(110)/NBCA混合体系的力学性能比单组份HA体系有所下降,但满足人工骨对力学性能的要求;元素之间的径向分布函数揭示了混合体系HA/NBCA组分之间的相互作用机理,NBCA与HA(110)晶面存在较强的相互作用.其主要原因是,NBCA中的N原子和羰基中的O原子分别与HA中的H原子形成的氢键,进而说明了HA对NBCA的强吸附作用.
关键词:
材料科学基础学科
,
羟基磷灰石
,
α-氰基丙烯酸正丁酯
,
分子动力学
,
结合能
,
力学性能
,
径向分布函数
王春艳
,
于红
,
李尚宇
,
范国镇
,
王润伟
复合材料学报
采用湿法原位合成了Tb、Y、Gd 3种稀土乙酸8-羟基喹啉三元配合物与羟基磷灰石的纳米有机/无机主客体组装复合材料.通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、红外光谱对样品进行结构分析测定;采用最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)实验来检测其抗菌能力.结果表明,3种复合材料纳米晶平均粒径为50～60nm,皆对金黄葡萄球菌和大肠杆菌具有较高的抗菌作用,并对金黄葡萄球菌的抑制作用强于大肠杆菌.经过对3种复合材料抗菌作用的比较得出抗菌能力的次序为:Tb-HQ/HAP＜Y-HQ/HAP＜Gd-HQ/HAP.
关键词:
羟基磷灰石
,
8-羟基喹啉
,
有机/无机复合材料
,
抗菌活性
,
湿法合成
,
最低抑菌浓度
,
最低杀菌浓度
邹俭鹏
,
阮建明
,
黄伯云
,
周忠诚
,
刘玉龙
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2005.05.026
用低压热等静压方法在1100℃下制备了HA(ZrO2)-316L不锈钢纤维非对称FGM,其中316L不锈钢纤维含量按体积比20%→15%→10%→5%呈非对称梯度变化.并通过金相显微镜、SEM、EDXA分析了材料的微观结构和微区元素含量.结果表明,HA(ZrO2)-316L不锈钢纤维非对称FGM微观上表现为316L不锈钢纤维在FGM中呈无序、均匀分布状态,316L不锈钢纤维包裹于HA(ZrO2)基体中,两者结合紧密,界面表现为部分凹凸不平,316L不锈钢纤维与HA(ZrO2)基体紧紧的咬合在一起.在FGM基体中发生了微量的韧化相Fe元素扩散,韧化相316L不锈钢纤维不发生基体相Ca、P元素的扩散,基体与韧化相均相对独立,二者之间不发生任何化学反应.随着HA含量增加,HA(ZrO2)-316L不锈钢纤维复合材料的断裂韧性和弹性模量逐渐减小,体现了FGM中各梯度层的力学性能缓和设计.HA(ZrO2)-316L不锈钢纤维FGM中,分析认为,增韧机理主要为纤维拔出增韧和层间裂纹偏转增韧.
关键词:
功能梯度材料
,
生物材料
,
羟基磷灰石
,
316L不锈钢纤维
,
热等静压
,
显微组织
,
EDXA分析
朱世杰
,
王剑锋
,
刘欣玉
,
王利国
,
任晨星
,
常蕾
,
王俊
,
关绍康
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.003
目的 在医用镁合金骨螺钉表面构建羟基磷灰石涂层,有效控制其降解速率.方法 利用微弧电泳/水热复合方法,在形貌复杂的骨螺钉表面制备涂层.该方法首先利用电解抛光对骨螺钉表面进行表面预处理,采用微弧电泳技术在其表面制备羟基磷灰石涂层,再利用水热合成对微弧电泳涂层进行封孔.利用XRD、SEM、AFM等分析手段对涂层显微结构进行分析,利用体外浸泡实验和电化学实验对涂层耐腐蚀性能及其对钙磷盐的诱导特性进行了评价.结果 在电解抛光电流0.14A、抛光时间2min的工艺条件下进行电解抛光预处理,可以提高基体和涂层的结合性能.由于骨螺钉的特殊形状,在微弧电泳电解液中添加丙三醇,并通过调整电解液中丙三醇含量优化微弧电泳工艺(电压155 V,反应时间20 min),能有效抑制尖端放电现象,防止膜层组织疏松和大量的氧化物堆积,以及涂层剥落甚至基体烧蚀的现象.再优化水热合成工艺参数(处理液pH值8.5,反应时间1.5h,反应温度393 K)对微弧电泳涂层进行封孔,得到微弧电泳/水热复合涂层.结论 微弧电泳/水热复合涂层表面形貌为菜花状结构,由纳米棒状羟基磷灰石组装而成,均匀致密,结晶性好.电化学腐蚀测试表明,制备复合涂层后,骨螺钉的腐蚀电流密度降低了一个数量级.在模拟体液中浸泡6天,骨螺钉的形貌依然完整,说明水热复合涂层在改善生物相容性的同时,提高了骨螺钉的耐腐蚀性能.但微动摩擦磨损测试显示,水热复合封孔处理后磨损性能下降.
关键词:
生物镁合金
,
骨螺钉
,
电解抛光
,
微弧电泳
,
水热合成
,
复合涂层
,
羟基磷灰石
张岚
合成材料老化与应用
通过电泳沉积的方法在生物医用钛基体表面制备羟基磷灰石(HA)/Al/壳聚糖(CS)复合涂层,通过高温烧结分解CS颗粒并制备钛基多孔HA/Al2O3复合生物陶瓷涂层.通过粘结-拉伸实验测定涂层与基材的结合强度;XRD和SEM对涂层的物相组成和形貌进行表征;CHI660C电化学工作站测试涂层在模拟体液中的耐蚀性能.研究表明,经过热处理后的涂层为表面可形成平均孔径为5μm的多孔HA/M2O3,涂层厚度可达25μm,涂层中的HA颗粒致密粘连,Al在高温条件下反应成Al2O3从而使涂层与基体的结合强度最高可达30.5MPa,涂层的涂覆使Ti金属在人体模拟体液中具有良好的耐腐蚀能力.
关键词:
Ti
,
表面改性
,
电泳沉积
,
羟基磷灰石
,
壳聚糖
,
Al2O3
,
多孔涂层
姜永梅
,
姜萍
,
翁杰
功能材料
采用三种高分子有机物聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酸(PAA)对羟基磷灰石(HA)颗粒表面进行改性处理,以便改善两相在复合时的界面结合强度,从而获得力学性能优良的复合材料.首先,将三种高分子聚合物分别溶于含HA颗粒的水溶液中,均匀分散后经喷雾干燥获得改性的粉体;然后,利用流延法获得HA/PLLA复合材料薄膜.研究了3种高分子表面改性HA颗粒后复合材料的力学性能,以及自然断面的界面结合情况.结果表明HA表面经PEG改性后,HA与PLLA间的界面结合状态优良,HA/PEG/PLLA的断裂强度较未经表面改性处理的HA颗粒与PLLA的复合材料的断裂强度提高了31%.
关键词:
羟基磷灰石
,
聚乳酸
,
复合材料
,
表面改性
,
界面结合
林宗琼
,
肖秀峰
,
佘厚德
,
黄励中
,
刘榕芳
高分子材料科学与工程
结合蚋米羟基磷灰石(n-HA)和聚合物的优点,采用溶液共混相分离制备出聚己内酯(PCL)-壳聚糖(CS)多孔支架材料.并采用离心注浆填充新方法对支架材料进行增强,制备复合多孔支架材料.用扫描电子显微镜、红外光谱、元素分析、孔隙率和抗压强度对材料进行了表征.结果表明复合材料具有良好的界面结合;孔隙率分析表明材料具有60%～80%的孔隙率,符合骨组织工程对支架材料的要求;力学性能测试表明材料的压缩强度得到大幅度提高.
关键词:
羟基磷灰石
,
聚己内酯
,
壳聚糖
,
聚乙烯醇
,
多孔支架
王风彪
,
狄士春
腐蚀与防护
利用微弧氧化技术在钛合金表面制备了医用涂层,通过SEM观测不同氧化阶段涂层形貌,并分析各阶段微弧放电特性。研究了两极电化学反应过程,建立了工作液负载等效电路,提出了钛合金微弧氧化生成羟基磷灰石医用陶瓷涂层机制。结果表明,电压会直接决定试样表面的电荷分布,增加表面电荷积累,增强工作液中带电钙、磷粒子的扩散和电泳程度,从而加速涂层物质的瞬间反应。
关键词:
微弧氧化
,
等效电路
,
羟基磷灰石
,
电泳
陈柳珠
,
李卫
稀有金属材料与工程
采用微弧氧化方法制备出纯钛表面多孔状的二氧化钛膜层,借助于SEM和XRD研究了恒流微弧氧化参数对钛表面的影响,探讨了恒压与恒流两种微弧氧化方式下的不同能量规律.结果表明:恒流模式下,处理时间长、处理电流大和终止电压高的试样,表面微孔大、金红石含量高而且后续水热处理获得的羟基磷灰石衍射峰较强.恒流终止电压450 V处理时的微弧氧化反应能量明显小于恒压450 V处理的反应能量,从而造成两种模式处理的钛表面形貌和结陶差别较大.恒流模式要获得与恒压相当的处理效果必须延长处理时间或者提高处理电流,使终止电压升高.两种工作模式中各个参数对处理效果的影响,实质上是相同的.能够促进反应进行的参数设置,都能促使钛表面水热处理后碍到较多的羟基磷灰石,进而更好地改善材料的生物活性.
关键词:
钛
,
恒流微弧氧化
,
能量
,
羟基磷灰石
