一种制备仿生生物活性钙磷涂层的新方法

提出了一种在导电材料表面制备仿生生物活性钙磷涂层的新方法,即首先经阴极声电化学处理材料使表面带上含钙离子的功能化基团,然后浸入过饱和溶液,钙磷晶体在功能化表面上发生异相成核生长,从而形成薄膜或涂层。根据该方法,成功地在碳/碳复合材料表面制备了仿生五水磷酸八钙涂层,实现了生物惰性碳/碳复合材料表面生物活化改性。

碳/碳复合材料表面声电沉积/碱热处理复合工艺制备羟基磷灰石生物活性涂层研究

通过碱热处理工艺对碳/碳复合材料表面阴极声电沉积的磷酸钙生物陶瓷涂层进行处理,使其转变为磷灰石涂层,采用SEM,EDAX,FTIR,XRD等研究了涂层组成、结构和形貌的变化,并采用拉伸测试评价了涂层与基体的结合力,用SEM观察了涂层的断口形貌。结果表明:用声电沉积技术获得的片状透钙磷石涂层经碱热处理后而得到磷灰石涂层,涂层与基体形成了化学键合,且结合紧密,涂层的形貌没有显著变化,但涂层的致密度有所增加;拉伸测试表明涂层与基体的结合强度最大可达4.2MPa以上,涂层的失效部位主要在涂层内部,其失效方式为涂层的内聚破坏和界面脱粘。

医用CVIC/C复合材料表面仿生沉积生物活性钙磷涂层

为了在医用化学气相渗透工艺 ( CVI) C/C复合材料表面制备生物活性钙磷涂层 ,用阴极声电化学工艺处理 CVIC/C复合材料 ,再将试样浸泡于过饱和钙磷溶液中 ,使其诱导钙磷晶体生长 .XPS研究表明 ,经声电工艺处理后 ,CVI C/C复合材料表面发生了改性 ;SEM,XRD和 FTIR研究表明 ,在过饱和钙磷溶液中 ,未经声电化学处理的 CVI C/C复合材料不具有诱导钙磷晶体生长的功能 ,而改性的 CVI C/C表面能够诱导钙磷晶体生长 ,形成片状五水磷酸八钙 ( OCP)涂层 .同时讨论了

声作用功率对炭/炭复合材料表面磷酸钙生物活性陶瓷涂层的影响

采用阴极声电沉积工艺在炭/炭复合材料表面制备了生物活性透钙磷石涂层,考察了超声场中不同声作用功率条件下的电流密度、端电压特征和声作用功率对涂层组成结构、形貌的影响及涂层与基体的结合力,SEM、EDAX、FTIR、XRD等结果分析表明:电流密度以及端电压具有更大的调节范围,且在沉积过程中两参数不随时间而改变,说明该工艺具有自优化特征;所制透钙磷石涂层形貌呈片状,由两种不同晶格参数单斜相组成;炭/炭复合材料中制备时残留的孔隙仍保留。在小于声作用功率临界条件下作用超声波,生物活性透钙磷石涂层不脱落。

医用碳材料对骨组织的响应及其生物活化改性

对骨种植医用碳材料的种类、碳材料对骨组织间的响应及碳/碳复合材料表面生物活化改性研究现状进行了综述。提出了碳/碳复合材料表面生物活性改性涂层结构,认为碳/碳复合材料表面活性改性的结构应由硬质阻挡层和不降解生物活化层组成;根据目前已研究的生物活性陶瓷种类,提出了碳/碳复合材料表面生物活性涂层具体结构思路,同时展望了医用骨种植碳材料的前景。

电流密度对声电沉积生物活性透钙磷石涂层结构和形貌的影响

通过声电沉积工艺在碳/碳复合材料表面制备了生物活性透钙磷石涂层,采用SEM、FTIR、XRD研究了超声场中电流密度对涂层组成结构和形貌的影响。发现在一定工艺条件下,随电流密度增加,涂层的平均晶粒尺寸减小,致密度增加;当电流密度小于10mA/cm2时涂层形貌为片状,10mA/cm2～26mA/cm2时为粒状,32mA/cm2时为花菜心状。且涂层中透钙磷石晶体的择优取向也发生变化,择优晶面依次为(021)、(111)、(220)。同时还讨论了涂层微观结构变化机理。

生物医用碳/碳复合材料碳化硅涂层的研究

通过包埋法在医用碳 /碳复合材料表面制备了碳化硅涂层 ,采用 XRD、SEM、EDS等研究了碳化硅涂层形貌结构 ,并用 MTT法对其进行细胞毒性评价 ,实验证实该工艺下碳化硅层表面疏松粗糙 ,具有多孔结构 ,硅成分成梯度变化 ,且细胞毒性评价表明该涂层无毒性 。

碳/碳复合材料表面声电沉积磷灰石动力学研究(英文)

采用声电沉积技术,在碳/碳复合材料表面制备了生物活性磷酸钙涂层。扫描电镜、X射线衍射、红外反射以及X射线能谱分析表明所制涂层呈现网状结构,其由钙磷比为1.64、含碳酸根的羟基磷灰石组成。根据扫描电镜观察,描述了磷灰石的形成过程。羟基磷灰石的沉积过程可简化为两步——钙磷离子向碳/碳阴极表面运动和羟基磷灰石在碳/碳表面生长。基于此描述,导出了羟基磷灰石沉积动力学公式,并且发现,沉积过程受扩散控制,扩散活化能是30.3kJ/mol.

钛合金表面高频感应热梯度新方法制备生物活性钙磷涂层探索

探索了一种新的生物活性钙磷陶瓷制备工艺,即将导电基体置于钙磷溶液中,通过高频感应的方式加热钛合金基体,同时通过设计相应的装置使钛合金附近区域形成温度梯度。这一温度梯度由钛合金基体表面向外逐渐降低,使基体表面形成了有利于钙磷沉积的热力学条件,从而使钙磷生物陶瓷能够在基体表面生长并形成涂层。初步研究结果证实,该工艺可在钛合金上制备出生物活性五水磷酸八钙涂层。

碳／碳表面改性电沉积工艺制备磷酸钙涂层(英文)

碳／碳复合材料具有优良的机械性能,是矫形外科和齿科领域一种很有潜力的医用生物材料。为了使它具有生物活性,本文通过一种施加超声波的新电沉积方法,声电沉积法,在其表面制备了磷酸钙生物活性陶瓷涂层。我们的实验结果表明,通过该工艺可获得致密、结合力改善的磷酸钙生物活性涂层,而且该工艺无需精确控制阴极表面产生的氢气。此外,本工艺还为具有优越力学性质的生物相容性导电材料表面制备生物活性磷酸钙涂层提供了一种新的选择。

自发梯度炭/炭复合材料弯曲性能研究

对包埋 粉末涂刷高温烧结工艺制备的自发梯度二维炭 炭 (2DC C)生物活性玻璃涂层复合材料进行了弯曲力学性能测试和断口形貌观察 ,结果表明 :生物玻璃涂层的 2DC C试样的断口形貌显示 ,涂层与C C结合紧密 ;部分纤维插入生物玻璃内 ;同时 ,生物玻璃涂层内的裂纹能沿纤维与其界面扩展 ,表明位于涂层内的纤维与涂层的结合为弱结合 ;统计分析表明 ,涂层处理后的试样弯曲模量、抗弯强度都有所提高 。

碳/碳生物活性玻璃涂层复合材料的组织结构研究

通过包埋 -粉末涂刷高温烧结工艺 ,以碳化硅作为过渡层制备出 C/C生物活性玻璃涂层复合材料。采用 SEM、EDS、XRD考察了涂层的组织结构 ,结果表明所制涂层具有多孔结构 ,从基体到生物活性玻璃涂层 ,成分和结构呈连续变化 ,消除了生物玻璃与基体的性质差异 ,实现了在 C/C复合材料表面进行生物活性改性。

碳／碳复合材料表面制备羟基磷灰石涂层的研究进展

综述了在碳/碳复合材料表面制备具有生物活性羟基磷灰石涂层方法的研究进展,对不同工艺涂层与基体的结合强度进行了评价;认为通过对基体表面改性和形貌调控,可提高涂层与基体的结合强度;介绍了借助感应热沉积法制备的涂层,其破坏临界载荷可达13.1 N,制备了剪切结合强度高达61.3 MPa的羟基磷灰石涂层,达到了临床使用标准要求。

钛合金表面声电沉积/碱热处理法制备HA涂层研究

为了使钛合金(Ti-6Al-4V)具有生物活性,可在其表面施加生物活性羟基磷灰石(HA)涂层。对比了声电沉积法和碱热处理法实验结果,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子能谱(EDS)、傅立叶红外透射光谱(FTIR)以及划痕测试等进行了分析。结果表明,直接采用声电沉积法在钛合金表面制备的羟基磷灰石涂层,经热处理后存在龟裂剥落现象;通过碱热处理法,对钛合金基体表面进行预处理,然后,借助声电沉积法,在钛金属表面沉积了透钙磷石涂层,经热碱液处理转变成的羟基磷灰石涂层,涂层完整,未出现剥落。经进一步高温烧结处理,所制涂层仍呈片状形貌,其由部分含钠的羟基磷灰石组成,而且HA涂层破坏的临界载荷未烧结前的4.365 N提高至烧结后的8.175N。

钛基金属表面生物活性改性研究进展

从工艺、生物活性涂层新体系开发、涂层结构设计、生物活性涂层性能改进以及涂层评价标准等角度,系统地综述了钛及其合金表面生物活性涂层的研究状况,同时展望了医用钛合金表面生物活性改性研究的发展趋势,认为解决钛基金属表面生物活性改性研究的重点应该放在能够同时解决涂层与基体的界面稳定性和相应涂层制备工艺的适应性上。

“金属材料”课程教学改革

对"金属材料"课程的教学背景进行了分析,结合我校材料科学与工程专业特点,对"金属材料"课程的教学大纲、课程教学内容体系、教学方法、教学手段和教学考评体系等方面进行了探索。

声电沉积钙磷生物涂层工艺中超声波的作用机理研究

采用声电沉积工艺,在碳/碳复合材料表面制备了生物活性透钙磷石涂层工艺,借助SEM,EDAX,精密天平等分析手段,根据该涂层的沉积动力学规律,探讨了声电沉积工艺中,超声波在钙磷涂层形成中的作用机理。结果表明,在10～18mA/cm^2的范围内,随电流密度增加,透钙磷石涂层内晶粒仍呈片状,但尺寸逐渐减小,沉积速率依次增加;在沉积初期内,透钙磷石涂层沉积过程受扩散过程控制;声电沉积工艺中,超声波引入可导致界面附近扩散层内pH降低以及磷酸钙涂层沉积所需临界电荷密度降低,电流密度与诱导期之间符合Sand关系式。

声电沉积透钙磷石和羟基磷灰石涂层动力学对比研究

借助声电沉积技术，在碳／碳复合材料表面制备了生物活性透钙磷石和羟基磷灰石涂层。采用分析天平称量了不同温度和时间的涂层重量，通过理论分析研究了涂层沉积的动力学规律。结果表明随时间温度增加，涂层的质量增加。透钙磷石和羟基磷灰石沉积都受扩散过程控制，并且得出羟基磷灰石的扩散活化能是7．24Kcal／mol，透钙磷石的扩散活化能很小，在本实验范围内不能求出，但通过比较分析，可知透钙磷石的扩散活化能远小于羟基磷灰石涂层，因此从理论上揭示了声电沉积工艺中，透钙磷石优先羟基磷灰石涂层沉积的本质原因。

晶面表征中密勒指数的几何含义

密勒指数,即晶面指数,是晶体学中的重要参数之一。现有教材仅给出了晶面指数的确定过程,未给出其背后的几何含义。本文从空间解析几何和向量代数分析入手,结合晶体点阵性质,给出了密勒指数能够表征晶面特征的原因,以方面学生理解和掌握这方面的教学内容。

材料衍射方向分析图解法

衍射必要条件教学内容在布拉格方程、结构因子、干涉函数、劳厄方程等知识点都有介绍,知识点之间教学内容条块分割,不利于理解和分析。给出了一种图解演示衍射必要条件的教学方法,借助波失和波相位关系的图解分析,对形成衍射时原子间位置向量与衍射矢量间不同条件下相互结果进行分类讨论,强化了布拉格方程、结构因子、干涉函数以及劳厄方程等教学内容间的内在逻辑性,有利于学生理解和掌握相关内容。