微弧氧化制备钛表面磷钙生物活性涂层

摘要

该论文把微弧氧化技术用于在钛表面制备类羟基磷灰石(HA)的含磷、钙活性涂层.采用自制的微弧氧化简易装置,在钛表面制备了含磷、钙的涂层.该论文系统地研究了微弧氧化的各工艺参数对涂层的影响,发现电解液配方是影响涂层组织和成分的主要因素;微弧氧化的电流是影响涂层性能的主要因素.在分析大量实验结果的基础上,该文给出了在目前实验条件下的最佳工艺参数.通过对涂层进行SEM和XRD分析可知,采用微弧氧化技术在钛表面制备的含磷、钙活性涂层中的磷、钙化合物是可以通过现有手段进行活化处理的.该文对采用微弧氧化技术在钛表面制备含磷、钙活性涂层的机理进行了初步的探讨,认为电泳理论可以解释电解液中含钙粒子向阳极运动的原因;而电弧的局部高温使阳极上发生了烧结的过程,从而在钛表面形成磷、钙涂层.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1生物医用材料的发展历程

1.2生物医用材料分类

1.3生物医用复合材料

1.3.1生物医用复合材料概述

1.3.2钛基羟基磷灰石类生物医用复合材料

1.4表面改性在生物医用复合材料研究中的应用

1.4.1表面改性应用于生物医用复合材料的现状

1.4.2表面活化改性方法

1.5本课题的提出

1.6本章小节

第2章微弧氧化制备含磷、钙涂层的可行性分析

2.1微弧氧化及其基本原理简介

2.1.1微弧氧化技术简介

2.1.2微弧氧化的基本原理

2.2微弧氧化的优点

2.3微弧氧化用于钛表面生物活化的可行性

2.3.1微弧氧化用于钛表面生物活化设想的提出

2.3.2微弧氧化法用于钛表面生物活化的优点

2.4本章小节

第3章实验方法及设备

3.1实验装置及设备

3.2实验方法

3.2.1试样材料的选择

3.2.2工艺流程

3.3工艺参数

3.4分析方法

3.5本章小节

第4章涂层成分的和组织结构

4.1电解液中的钙盐为碳酸钙时的涂层

4.1.1涂层形貌

4.1.2成分分析

4.1.3物相分析

4.2电解液中的钙盐为磷酸钙时的涂层

4.2.1涂层形貌

4.2.2成分分析

4.2.3物相分析

4.3电解液中的钙盐为醋酸钙时的涂层

4.2.1涂层形貌

4.2.2成分分析

4.2.3物相分析

4.4涂层截面分析

4.5本章小结

第5章工艺参数对涂层的影响

5.1电解液温度对涂层的影响

5.2微弧氧化时间对涂层的影响

5.3微弧氧化电流密度对涂层的影响

5.3.1微弧氧化电流密度对涂层形貌的影响

5.3.2微弧氧化电流密度对涂层厚度的影响

5.4微弧氧化电压对涂层的影响

5.5本章小节

第6章涂层生成机理的探讨

6.1涂层形成的基本过程

6.2电解液中含磷、钙粒子向阳极运动的机理

6.3涂层中磷、钙元素的来源分析

6.4本章小节

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢